СПОСОБ РЕАГЕНТНОЙ РАЗГЛИНИЗАЦИИ СКВАЖИНЫ Российский патент 1995 года по МПК E21B43/27 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способу восстановления проницаемости пористой среды, заглинизированной полимерглинистым раствором при бурении или изоляции водопритока.

Известно использование окислителя с добавками для разглинизации скважин (авт. св. N 1587181). Недостатком указанного изобретения является низкая эффективность, обусловленная плохой проникающей способностью окислителя в заглинизированный интервал пласта.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ (патенту СССР N 1519531). В этом способе для восстановления проницаемости скважины или призабойной зоны пласта предусмотрено введение окислителя в интервал с пониженной проницаемостью, выдерживание в контакте с высокомолекулярным или частично гидролизованным полиакриламидом до частичного разложения до более низкомолекулярного состояния.

Недостатком указанного способа является трудность введения окислителя в интервал с забитыми порами и трещинами, что имеет место при использовании для бурения и изоляции водопритока полимерглинистого раствора (ПГР). При этом на стенке скважины в крупных порах и трещинах образуется непроницаемая полимерглинистая корка, имеющая большую прочность структуры, чем исходный полимерглинистый раствор. Поэтому происходит лишь частичное разложение полиакриламида окислителем до более низкомолекулярного состояния.

Целью изобретения является разрушение структуры полимерглинистой корки, окислительное разложение полиакриламида и коагуляция глинистого компонента до состояния суспензии.

Достигается этом тем, что в способе восстановления проницаемости скважины или призабойной зоны пласта, заглинизированной полимерглинистым раствором, включающем закачку окислителя и выдерживание в пласте, предварительно проводят закисление глинистого компонента соляной кислотой и обработку полимерного компонента восстановителем, а затем вводят окислитель, в качестве которого используют хлорное железо, а в качестве восстановителя используют серусодержащее вещество в восстановленной форме. Сущность изобретения состоит в том, что предварительно закачивают соляную кислоту, которая реагирует с карбонатами и выделяет углекислый газ. Карбонаты входят в состав минералов породы (СаСО₃ и MgСО₃) и в состав полимерглинистой корки (Na₂CO₃). Выделяющийся углекислый газ способствует механическому перемешиванию полимерглинистой корки, разрыхлению (вспучиванию) и отрыву ее от стенок пор и трещин, обеспечивая лучшее проникновение в объем корки последующих порций кислоты, восстановителя и окислителя. Соляная кислота способствует коагуляции глинистого компонента полимерглинистой корки за счет замещения ионов натрия на ион водорода, т. е. за счет закисления глины. Для повышения активности окислителя полимерглинистую корку обрабатывают восстановителем, в качестве которого используют серусодержащее вещество в восстановленной форме. Последующий ввод окислителя в корку, обработанную восстановителем, способствует быстрому разложению полиакриламида до полной потери растворимости в воде. Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что предварительно полимерглинистую корку разрыхляют и отрывают от породы соляной кислотой. Одновременно происходит коагуляция (осаждение) пептизированной глины до состояния суспензии. Обработка восстановителем для повышения активности окислителя облегчает процесс разложения полиакриламида, причем в качестве окислителя используют хлорное железо, которое кроме основной функции (окислителя) выполняет дополнительную функцию коагулирует пептизированную глину, т.е. осаждает глину из объема корки. Новым является также использование восстановителя в качестве ускорителя процесса окисления полиакриламида. Известно, что каждый конкретный окислитель может работать лишь с ограниченным числом восстановителей. Для осуществления данного способа с хлорным железом используют ряд восстановителей из числа серусодержащих веществ в восстановленной форме: водорастворимые соли гипосульфита, сульфита, сульфида, а также сульфитный щелок, сульфит-спиртовую барду, сероводород. Разрушение структуры полимерглинистой корки, окислительное разложение полиакриламида в присутствии восстановителя и коагуляция глинистого компонента до состояния суспензии является изменением агрегатного состояния (гель-суспензия), т.е. является первичным физическим эффектом. Появляется дополнительное свойство полное разрушение прежней структуры, что является следствием применения совокупности технических приемов, отличающих предлагаемое решение от прототипа.

Опытную проверку разрушения структуры полимерглинистой корки осуществляли путем предварительной обработки корки 5%-ным раствором соляной кислоты и 3%-ным раствором сульфитного щелока (восстановитель). Полимерглинистую корку получали на стандартном приборе ВМ-6 при фильтрации порции полимерглинистого бурового раствора через фильтровальную бумагу. В состав полимерглинистого раствора входит полиакриламид 0,1% бентонит (натриевый глинопорошок) 5% нитрилтриметилфосфоновая кислота 0,02% кальцинированная сода 0,5% и вода остальное. Полимерглинистая корка от воздействия кислоты вспучивается и потом уменьшается по толщине на 2/3. Оставшаяся часть корки представляет собой рыхлое отложение без единой структуры. Использование сероводорода или сульфитного щелока в качестве восстановителя уменьшается время разложения полиакриламида окислителем с нескольких часов (в прототипе 48 ч.) до 2-3 мин. Применение других серусодержащих веществ также уменьшает время разложения полиакриламида хлорным железом. Наилучший результат дает использование 0,5% -ного раствора хлорного железа. В ходе экспериментов было определено, что указанная последовательность: закисление соляной кислотой и обработка сульфитным щелоком (восстановитель) перед введением хлорного железа (окислитель), обеспечивает полное разложение структуры полимерглинистой корки до состояния легкоподвижной суспензии за однократную обработку. Причем полиакриламид теряет свою первоначальную способность растворяться в воде, превращается в частички длиной 1,5-2 мм и толщиной 0,1 мм. При плотности около 1 г/см³ частицы полиакриламида приобретают подвижность, что способствует удалению остатков корки простой промывкой водой.

П р и м е р. На скважине проводили комплекс геофизических исследований с целью выявления заглинизированных интервалов пласта. Для закачки в интервал с нулевой или пониженной проницаемостью производили допуск колонны труб до нижней отметки интервала. Закачку 5%-ного раствора соляной кислоты осуществляли совместно с 5%-ным раствором сульфитного щелока. При открытой задвижке по межтрубному пространству заполняли указанной смесью скважину напротив обрабатываемого интервала, затем закрывали задвижку и продавливали смесь соляной кислоты и сульфитного щелока по 1 м³ на 1 м обрабатываемого интервала. Продавку осуществляли буферным раствором пресной водой в объеме 0,2 м3. Вслед за пресной водой закачивали 0,5%-ный раствор хлорного железа в объеме 0,2 м³ на 1 м толщины обрабатываемого интервала. Раствор хлорного железа продавливали в пласт пресной водой в объеме, равном объему спущенных в скважину колонны труб. Скважину закрывали на реагирование на 2-4 ч, после чего производили обратную промывку пресной водой. После промывки проводили пробное определение приемистости обработанного интервала и пуск скважин в эксплуатацию.

Использование предлагаемого способа восстановления проницаемости скважины или призабойной зоны пласта обеспечивает сокращение сроков работ за счет проведения однократной обработки заглинизированного интервала. Кроме того, обеспечивается удешевление обработки за счет использования доступных и дешевых материалов. Из применяемых восстановителей сульфитный щелок является отходом, а сероводород содержится в сточной воде установок по подготовке нефти.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности в частности к способам восстановления проницаемости коллектора, заглинизированного полимерглинистым раствором (ПГР). Разрушение корки ПГР достигается за счет воздействия соляной кислотой, окислительной деструкции молекул полиакриламида хлорным железом в присутствии серусодержащих веществ, используемых в качестве восстановителя, а также закисления глинистого компонента с последующей коагуляцией до состояния суспензии. 1 з. п. ф-лы.

1. СПОСОБ РЕАГЕНТНОЙ РАЗГЛИНИЗАЦИИ СКВАЖИНЫ, включающий закачку солянокислого закислителя с введением в него серусодержащего восстановителя, выдержку на реакцию с последующей промывкой водой, отличающийся тем, что продавку солянокислого закислителя с серусодержащим восстановителем осуществляют пресной водой в объеме 0,2 м³ на 1 м толщины пласта с последующим вводом в обрабатываемый интервал окислителя раствора хлорного железа в объеме 0,2 м³ на 1 м толщины пласта и выдержку реагентов в пласте в течение 2 4 ч. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве солянокислого закислителя применяют 5%-ный раствор соляной кислоты, а в качестве серусодержащего восстановителя используют водорастворимые соли гипосульфита, или сульфита, или сульфида, или сульфитный щелок, или сероводород.