СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ВЫСОКОПРОНИЦАЕМЫХ ИНТЕРВАЛОВ В СКВАЖИНЕ Российский патент 1997 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к добыче нефти и газа, в частности, к изоляции высокопроницаемых интервалов добывающих и нагнетательных скважин.

Известен способ изоляции притока воды в скважину, включающий последовательную закачку водного раствора полиакриламида и сшивающего агента [1]
Известный способ имеет низкую эффективность, связанную с тем, что после подачи сшивающего агента в призабойной зоне не происходит равномерного его смешения с предварительно закачанным водным раствором полиакриламида. В результате прочность и устойчивость созданного барьера снижается, и он быстро размывается потоком фильтрующейся жидкости. Применение дефицитных и дорогостоящих полиакриламида и бихромата калия также снижает эффективность способа.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ селективной изоляции высокопроницаемых интервалов в скважине, включающий последовательную закачку в скважину водного раствора полимера и водного раствора соляной кислоты [2] При этом в результате предварительной закачки водного раствора полимера в призабойную зону скважины за счет его вязко-упругих свойств он поступает не только в высокопроницаемые водоносные, но и в низкопроницаемые нефтегазоносные интервалы. Соляная кислота после закачки вступает в реакцию с полимерным раствором, что приводит к интенсивному осадкообразованию. В результате селективность способа нарушается, и вместе с водоносными интервалами блокируются также и нефтеносные. Помимо этого к недостаткам прототипа относится то, что ввиду отсутствия разделителя в процессе закачки в стволе скважины происходит перемешивание водных растворов полимера и соляной кислоты. Это приводит к выпадению осадка в стволе скважины и перекрытию продуктивного интервала.

Кроме того, к недостаткам способа относится применение дорогостоящего и дефицитного полимера полиметилметакрилата, модифицированного моноэтаноламином.

Таким образом, известный способ имеет низкую эффективность, связанную с нарушением селективности блокирования высокопроницаемых интервалов, смешением закачиваемых растворов в стволе скважины и использованием дефицитных и дорогостоящих реагентов.

Целью изобретения является повышение эффективности изоляции путем увеличения селективности блокирования высокопроницаемых интервалов при одновременном увеличении проницаемости низкопроницаемых интервалов и исключении перемешивания закачиваемых растворов в стволе скважины.

Цель достигается тем, что в способе, включающем закачку в скважину водного раствора полимера и водного раствора соляной кислоты, перед закачкой водного раствора соляной кислоты в скважину закачивают разделитель, а в качестве полимера используют 0,4-1,0% -ный водный раствор синтетического анионоактивного бифункционального сополимера Иономер ВО-65 при следующем соотношении, мас. водный раствор полимера Иономер ВО-65 40; разделитель 10; водный раствор соляной кислоты 50.

Кроме того, в качестве разделителя используют легкую нефть, а закачку водного раствора полимера ведут ниже порогового перепада давления, при котором низкопроницаемый интервал начинает пропускать жидкость, а водного раствора соляной кислоты выше порогового перепада давления.

Таким образом, обеспечивается поступление водного раствора полимера в высокопроницаемый пласт, а водного раствора соляной кислоты (осадитель) как в низко-, так и в высокопроницаемый интервал. В результате смешения водных растворов полимера и соляной кислоты в высокопроницаемом интервале выпадает блокирующий его нерастворимый в воде осадок. Кроме того, поступление водного раствора соляной кислоты в низкопроницаемый пласт обеспечивает увеличение его проницаемости за счет растворения глин и карбонатов, всегда присутствующих в реальных нефтяных пластах. Разделитель (легкая нефть) предотвращает смешение водных растворов полимера и соляной кислоты в стволе скважины.

В качестве полимера в способе используют доступный и сравнительно дешевый водный раствор синтетического анионоактивного бифункционального сополимера Иономер ВО-65, гидролиза полиакрилонитрила (ПАН).

Полимер Иономер ВО-65 серийно выпускается АзНИИОЛЕФИНом и имеет следующие физико-химические характеристики: процентное содержание активной массы (полимера) в товарном продукте 6 мас. плотность товарного продукта 1050 кг/м³; вязкость 1,0% -ного водного раствора 25 мПа•с; рН 1,0%-ного водного раствора 9,5; растворимость в воде полная.

Способ проверен в лабораторных условиях на водонасыщенной двухпластовой модели. Проницаемость низкопроницаемого пласта составляла 0,1 мкм², высокопроницаемого 1 мкм². Длина моделей составляла 0,5 м, диаметр - 0,03 м. Пористая Среда была представлена кварцевым песком различной фракции с добавками глины монтмориллонитовой группы (8%) и карбонатной пыли (4%). На первом этапе опытов в модель подавалась вода, устанавливалось распределение фильтрационного потока R (R Q_в/Q_н, где Q_в, Q_н - соответственно расходы воды в высокопроницаемом и низкопроницаемом пластах) и определялся пороговый перепад давления, при котором начинается фильтрация в низкопроницаемом пласте. На втором этапе эксперимента в модель закачивали последовательно: водный раствор Иономера ВО-65 различных концентраций (при перепаде давления ниже порогового), легкую нефть (разделитель) и водный раствор соляной кислоты (осадитель) различных концентраций при перепаде давления выше порогового. Для возможности сравнения результатов также были проведены эксперименты, в которых закачка водных растворов полимера и соляной кислоты осуществлялись при одинаковом перепаде давления. Общий объем растворов реагентов не превышал 0,3 объема пор пласта. Оценка эффекта производилась по безразмерному параметру распределения R. Результаты приведены в таблице.

Как видно из приведенных данных, применение способа позволяет существенно увеличить поступление жидкости в низкопроницаемый пласт. Сравнение показывает, что эффективность способа превышает эффективность прототипа в диапазоне концентраций Иономера ВО-65 0,4-1,0% и при использовании 10%-ного водного раствора соляной кислоты. При этом соотношение закачиваемых объемов компонентов следующее, водный раствор Иономера ВО-65 40% легкая нефть (разделитель) 10% водный раствор соляной кислоты (осадитель) 50%
Процесс на скважинах осуществляют в следующей последовательности. По данным геофизических или гидродинамических исследований определяют перепад давлений, при котором начинается фильтрация в низкопроницаемый пропласток. Поднимают подземное оборудование, обследуют состояние забоя скважины, при наличии песчаной пробки производят промывку. После определения глубины забоя, статистического уровня жидкости. поглотительной способности в скважину спускают насосно-компрессорные трубы (НКТ). Устье скважины соединяют с насосным агрегатом (например, ЦА-320). Производят опрессовку нагнетательной линии на максимально допустимую величину давления в соответствии с технической характеристикой эксплуатационной колонны.

После проверки наземных коммуникаций на герметичность в скважину последовательно закачивают 0,4-1,0% -ный раствор Иономера ВО-65, легкую нефть (разделитель) и 10%-ный водный раствор соляной кислоты (осадитель). При этом до достижения разделителя верхних отверстий фильтра закачка ведется ниже порогового перепада давления, а затем выше порогового перепада давления. После продавки реагентов в призабойную зону скважину оставляют в состоянии покоя на 20 ч. При перемешивании реагентов в высокопроницаемом интервале образуется блокирующий тампон. Вместе с тем поступление водного раствора соляной кислоты в низкопроницаемый пласт обеспечивает увеличение его проницаемости.

Предложенное изобретение существенно отличается от существующих тем, что наряду с эффективным блокированием высокопроницаемого интервала увеличивается проницаемость низкопроницаемого интервала, а наличие разделителя (легкая нефть) исключает преждевременное смешение закачиваемых растворов в стволе скважины.

Эффект от применения данного способа получается за счет увеличения селективности блокирования высокопроницаемого интервала и повышения проницаемости низкопроницаемого интервала, а также за счет замены дорогостоящего и дефицитного полиметилметакрилата, модифицированного моноэтаноламином доступным и сравнительно дешевым полимером Иономер ВО-65. Вследствие этого обеспечивается вступление в работу низкопроницаемого интервала и, как следствие, увеличение добычи нефти, сокращение обводненности продукции и увеличение межремонтного периода работы скважины.

Использование: изоляция высокопроницаемых интервалов добывающих и нагнетательных скважин. Сущность: способ селективной изоляции высокопроницаемых интервалов в скважине путем последовательной закачки водных растворов полимера и соляной кислоты, между которыми закачивают разделитель. В качестве водного раствора полимера используют 0,4-1,0%-ный водный раствор сополимера "Иономер ВО-65" - продукт гидролиза полиакрилонитрила, представляющий собой частично гидролизованный полиакрилонитрил со степенью гидролиза 65%. В качестве разделителя используют легкую нефть. При этом закачка водного раствора полимера ведется при давлении ниже порогового перепада давления, при котором низкопроницаемый интервал начинает пропускать через себя жидкость, а водный раствор соляной кислоты - при давлении выше указанного порогового перепада давления. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Способ селективной изоляции высокопроницаемых интервалов в скважине, включающий последовательную закачку в скважину водного раствора полимера и водного раствора соляной кислоты, отличающийся тем, что перед закачкой водного раствора соляной кислоты в скважину дополнительно закачивают разделитель, а в качестве водного раствора полимера используют 0,4 1,0%-ный водный раствор синтетического анионактивного бифункционального сополимера "Иономер ВО-65", представляющего собой продукт гидролиза полиакрилонитрила, содержащий частично гидролизованный полиакрилонитрил со степенью гидролиза 65% при следующем соотношении закачиваемых в скважину реагентов, мас.

0,4 1,0%-ный водный раствор сополимера "Иономер ВО-65" 40
Разделитель 10
Водный раствор соляной кислоты 50
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный водный раствор сополимера "Иономер ВО-65" закачивают в скважину при давлении ниже порогового перепада давления, при котором низкопроницаемый интервал начинает пропускать через себя жидкость, а водный раствор соляной кислоты при давлении выше указанного порогового перепада давления.