СОСТАВ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПЛАСТА И ИЗОЛЯЦИИ ВОДОПРИТОКОВ Российский патент 1997 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков к добывающим скважинам.

Известны составы для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков, содержащие силикатно-щелочные реагенты, ПАА, и т.д. (Сургучев М.Л. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов. М. Недра, 1985, с. 178-179, Горбунов А.Т. Бученков Л.Н. Щелочное заводнение. М. Недра, 1989, с. 9-11).

Недостатком известных технических решений является недостаточная технологическая и экономическая эффективность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому составу является техническое решение по авт. св. N 1716094. Недостатком его является низкая эффективность состава и высокая токсичность входящих в состав хромсодержащих отходов гальванических производств.

Целью изобретения является улучшение регулирующих и водоизолирующих свойств состава, снижение его стоимости и токсичности, повышение технологичности состава.

Состав для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков содержит лигносульфонат (ЛГС) и отработанную щелочь мокрых процессов газоочистки нефтехимических производств при следующих соотношениях компонентов, мас.

Лигносульфонат 1 30
Отработанная щелочь 70 99
Применяемая отработанная щелочь является средне- и крупнотоннажным отходом процессов газоочистки нефтехимических производств. Она должна содержать не менее 5 мас. щелочных компонентов (гидрооксида натрия и (или) карбоната натрия) и pH ≥10. ЛГС представляет собой отход производства целлюлозы сульфатным способом и должен содержать не менее 30% основного вещества.

Состав готовят путем смешения лигносульфоната и отработанной щелочи.

Эффективность достигается следующим способом. При смешении состава с минерализованной водой в пласте происходит образование осадков гидрооксидов и карбонатов кальция и магния по следующим реакциям:

Образующиеся осадки соосаждают лигносульфонат с образованием гелей или гелеобразных рыхлых осадков. Образование в высокопроницаемых зонах и пропластках гелей и гелеобразных осадков способствует выравниванию фронта заводнения, снижению обводненности продукции, непроизводительной закачки воды и вовлечению в разработку плохо дренированных участков пласта.

Состав для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков может быть применен на средней и поздней стадиях разработки нефтяных месторождений с минерализованными и (или) пластовыми водами.

Эффективность состава определяют экспериментально по ниже описанным методикам. Результаты исследований приведены в табл. 1,2,5 и 6.

Пример 1. С целью определения эффективности заявляемого состава проводится тестирование по следующей методике. К растворам ЛГС в отработанной щелочи прибавляли определенный объем минерализованной (закачиваемой или пластовой) воды и затем перемешивали. Для удобства изучения осадко- и гелеобразования смешение проводили в мерных пробирках.

Первоначально образующиеся гели и осадки по мере старения уменьшают свой объем. В ходе эксперимента осадки выдерживали до прекращения изменения вида и объема геля или осадка. Данная методика исследования позволяет установить применимость заявляемого состава в условиях конкретного месторождения и уточнить концентрацию ЛГС в составе применительно к геологофизическим условиям конкретного месторождения.

При смешении состава с минерализованными водами образуются гели, которые при стоянии, в ряде случаев, превращаются в рыхлые гелеобразные осадки. По мере выдержки (старения) объем гелей и осадков уменьшается. Возможно также превращение сплошных гелей в рыхлые гелеобразные осадки. Время старения осадков составляет 10-15 сут, после чего объем гелей или осадков практически не меняется.

Геле- и осадкообразующее действие состава определяли по отношению объема геля (или осадка) (V_ос.) к общему объему смешанных состава и минерализованной воды (V_oб.):

где α объемная доля осадка (геля) от общего объема в
Измерение a проводили следующим образом. Определенные объемы минерализованной воды и растворов ЛГС в отработанной щелочи помещали в мерные пробирки, перемешивали и оставляли в покое до прекращения изменения вида и объема осадков или гелей.

В табл. 1 и 2 приведены результаты исследования осадко- и гелеобразования в условиях Уршакского (девон) и Арланского (карбон) месторождений. Характеристики использованных вод и реагентов приведены в табл. 3 и 4.

Полученные результаты показывают возможность применения заявляемого состава в условиях данных месторождений. При контакте состава с минерализованными водами данных месторождений происходит образование гелей и объемных гелеобразных осадков, способных снижать проницаемость или прекращать фильтрацию через водопроводящие каналы пласта.

Низкая стоимость отработанной щелочи и лигносульфоната делает экономически оправданным применение заявляемого состава в условиях месторождений с высокой степенью обводненности добываемой продукции и находящихся на поздней стадии разработки.

Пример 2. Проверку регулирующего и водоизолирующего действия заявляемого состава проводили в ходе фильтрационного эксперимента на насыпной модели пласта. Методика подготовки модели пласта заключалась в следующем. Корпус модели пласта набивали экстрагированным, дезинтегрированным керном Уршакского месторождения. Затем модель пласта насыщали минерализованной водой месторождения (плотность 1.120 кг/дм³). Эксперимент проводили при средней пластовой температуре (43^oC) и постоянной скорости фильтрации равной 1.0 м/сут. Результаты эксперимента приведены в табл. 5.

Как видно из данных табл. 5 закачка 0.30 порового объема состава (содержащего 10% ЛГС в отработанной щелочи) и затем продавка его в модель 0.31 порового объема минерализованной воды приводит к резкому росту перепада давления (с 0.042 до 1.04 МПа). Затем фильтрация была остановлена на сутки для старения геля. После возобновления фильтрации минерализованной воды рост перепада давления продолжался до 1.52 МПа и наблюдали затухание фильтрации.

Пример 3. Важной характеристикой составов, закачиваемых в пласт, является вязкость. Измерение вязкости проводили с помощью капиллярного вискозиметра. Результаты измерения вязкости составов ЛГС + отработанная щелочь приведены в табл. 6.

Полученные результаты показывают, что состав имеет небольшую вязкость, т.е. при закачке в пласт не должно возникать осложнений.

Таким образом, применение заявляемого состава в нефтедобывающей промышленности позволяет:
повысить эффективность извлечения нефти из неоднородных коллекторов месторождений с минерализованными закачиваемыми и (или) пластовыми водами;
уменьшить обводненность добываемой продукции и непроизводительную закачку воды;
снизить затраты на водоизоляционные работы в неоднородных коллекторах;
квалифицированно использовать отходы нефтехимических производств (отработанная щелочь) и ЦБК (лигносульфонат);
улучшить охрану окружающей среды.

Состав для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков к добывающим скважинам. Задачей изобретения является улучшение регулирующих и водоизолирующих свойств состава, снижение его стоимости и токсичности, повышение технологичности состава. Предложенный состав содержит лигносульфонат (ЛГС) и отработанную щелочь мокрых процессов газоочистки при следующем соотношении компонентов, мас. %: лигносульфонат 1-30, обработанная щелочь 70-99. Применяемая отработанная щелочь является отходом нефтехимических производств, содержит не менее 5 мас.% гидроксида натрия и(или) карбоната натрия и имеет pH выше 10. ЛГС содержит не менее 30% основного вещества. Состав может быть использован на средней и задней стадиях разработки нефтяных месторождений. 6 табл.

Состав для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков, включающий лигносульфонат, отличающийся тем, что он дополнительно содержит отработанную щелочь нефтехимических производств при следующем соотношении компонентов, мас.

Лигносульфонат 1 30
Отработанная щелочь нефтехимических производств 70 99ы