ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ГЛУШЕНИЯ СКВАЖИН Российский патент 2000 года по МПК C09K7/00 

Изобретение относится к области заканчивания скважин, в частности к составам растворов на водной основе, применяемым при глушении скважин.

Сохранение фильтрационно-емкостных параметров продуктивных коллекторов при заканчивании и ремонте скважин может быть достигнуто за счет снижения фильтруемости применяемых растворов в пласт и восстановления первоначальной проницаемости после очистки призабойной зоны пласта.

Известны жидкости для глушения скважин (Рябоконь С.А., Вольтерс А.А., Сурков А.Б., Глущенко В.Н. Жидкости глушения для ремонта скважин и их влияние на коллекторские свойства пласта. - М.: ВНИИОЭНГ, 1989, с. 42). Недостатками их являются высокая фильтруемость в пластовых условиях и потеря продуктивности скважин после глушения их при капитальном ремонте.

Наиболее близким аналогом к заявляемой жидкости глушения является жидкость для глушения скважин, содержащая воду, наполнитель (лигнин), щелочь, поверхностно-активное вещество - ПАВ, нефтепродукт, этилен-диамин (авторское свидетельство СССР 1175951, 1985). Недостатками жидкости являются высокие фильтрационные потери в пластовых условиях и снижение фильтрационно-емкостных свойств продуктивного пласта.

Задачей изобретения является сохранение производительности скважины после ее глушения при капитальном ремонте.

Технический результат, достигаемый данным изобретением, - создание жидкости глушения с низкими фильтрационными свойствами и с минимальным воздействием на проницаемость призабойной зоны.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что жидкость для глушения скважин, включающая воду, наполнитель - лигнин, поверхностно-активное вещество - ПАВ, дополнительно содержит хлористый калий, понизитель фильтрации - комплексный полимерный реагент КППС - продукт соединения окиси этилцеллюлозы, карбоксиметилкрахмала и наполнителя, и кремнийорганический реагент ГКЖ-10 при следующем соотношении компонентов (мас.%):
Наполнитель - лигнин - 2,0
Хлористый калий - 5,0
Указанный комплексный полимерный реагент - 2,5-3,0
Кемнийорганический реагент ГКЖ-10 - 0,4-0,6
ПАВ - 0,5
Вода - Остальное
Сравнительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая жидкость глушения отличается от известной тем, что меньше фильтруется в продуктивный пласт, а коэффициент восстановления проницаемости после воздействия на образец керна составляет 90-95%. Кроме того, состав содержит комплексный полимерный и кремнийорганический реагенты.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

В предлагаемом изобретении заявляемый состав ингредиентов жидкости глушения в заявляемом соотношении позволяет получить раствор с удовлетворительными технологическими параметрами. Взаимное влияние компонентов друг на друга, их синергетическое действие в данном составе позволяет за счет низких фильтрационных свойств восстанавливать первоначальную проницаемость на 91-95%.

Таким образом, заявляемый состав придает жидкости глушения новые качества, что позволяет сделать вывод об изобретательском уровне.

Гидролизный лигнин является отходом при производстве спирта из древесных и различных растительных отходов. С химической точки зрения представляет собой чистый полимер со сложной трехмерной структурой и высоким молекулярным весом (~ 10000).

Молекула лигнина содержит активные функциональные группы: карбоксильные, карбонильные и энольные гидроксиды, метанильные и спиртовые группы на фоне хроматической структуры. При приготовлении заявляемого состава использован лигнин Тавдинского гидролизного завода с влажностью около 60%. Основным назначением лигнина в заявляемом составе является образование тонкой непроницаемой фильтрационной корки, защищающей пласт от загрязнения, создание структуры раствора.

В заявляемом составе жидкости глушения использован комплексный полимерный реагент (КППС) НПФ "Эфиры целлюлозы" (г. Владимир) по ТУ 6-55-221-1399-95, получаемый в результате соединения оксиэтилцеллюлозы, карбоксилметилкрахмала и наполнителя. Этот реагент выполняет функцию минимально воздействующего на пласт, солестойкого понизителя фильтрации заявляемого состава, чему способствует оптимальное соотношение его компонентов, загустителя системы. Кремнийорганический реагент - ГКЖ-10, гидрофобизирует поверхность коллектора и снижает фильтруемость раствора в пласт, а также увеличивает термостабильность системы в пластовых условиях. Кроме того, этот реагент поддерживает щелочную среду раствора, способствуя улучшенной растворимости КППС и меньшей адсорбции в пористой среде пласта. Еще одна из функций кремнийорганического реагента - это повышение стойкости жидкости глушения к микробиологической деструкции. Применение ПАВ в составе заявляемого раствора (дисолван 4490) в данном количестве осуществляется с целью создания процесса солевыведения и закупорки пор пласта. Эти соли при освоении скважины удаляются. Соль выполняет также функцию регулятора плотности жидкости глушения. Для экспериментальной проверки заявляемого состава жидкости глушения были приготовлены 5 составов (таблица 1).

Технология их приготовления сводится к следующему: в приготовляемый минерализованный раствор порциями вводится КППС при перемешивании на миксере при 3000 об/мин в течение 60 минут, затем вводится кремнийорганический реагент, ПАВ. После получения однородной системы вводится порциями наполнитель и перемешивание продолжается еще 30 минут. Замер основных технологических параметров получаемого раствора производится на стандартных приборах. Наилучшие параметры получены у составов 3, 4.

Воздействие жидкости глушения на фильтрационно-емкостные параметры призабойной зоны пласта оценивалось на образцах керна Ямбургского ГКМ. Подбиралась колонка образцов керна, отличающихся не более 20% по газопроницаемости; образцы экстрагировались, насыщались моделью пластовой воды с минерализацией 4-7 г/л, керн донасыщался моделью нефти - очищенным керосином, путем его прокачки; определялась проницаемость керна до воздействия жидкости глушения (K₁) и после воздействия (K₂); определялся коэффициент восстановления проницаемости, равный отношению K₂/K₁. Условия проведения опыта: пластовая температура 80^oC; давление обжима 25,0 МПа; пластовое давление 8,0 МПа. Результаты экспериментальных исследований приведены в таблице 2.

Жидкость относится к заканчиванию и ремонту скважин, в частности к составам растворов на водной основе, применяемым при глушении скважин. Техническим результатом является снижение фильтрационных свойств и минимальное воздействие на проницаемость призабойной зоны. Жидкость для глушения скважин, состоящая из воды, наполнителя - лигнина, поверхностно-активного вещества - ПАВ, дополнительно содержит хлористый калий, комплексный полимерный и кремнийорганический реагенты при следующем соотношении компонентов, мас.%: наполнитель - лигнин 2,0, хлористый калий 5,0, комплексный полимерный реагент - КППС 2,5 - 3,0, кремнийорганический реагент ГКЖ-10 0,4 - 0,6, ПАВ 0,5, вода - остальное. Реагент КППС - продукт соединения оксиэтилцеллюлозы, карбоксиметилкрахмала и наполнителя. 2 табл.

Жидкость для глушения скважин, включающая воду, наполнитель-лигнин, поверхностно-активное вещество ПАВ, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит хлористый калий, понизитель фильтрации - комплексный полимерный реагент КППС - продукт соединения оксиэтилцеллюлозы, карбоксиметилкрахмала и наполнителя и кремнийорганический реагент ГКЖ-10, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Наполнитель-лигнин - 2,0
Хлористый калий - 5,0
Указанный комплексный полимерный реагент - 2,5 - 3,0
Кремнийорганический реагент ГКЖ-10 - 0,4 - 0,6
ПАВ - 0,5
Вода - Остальноен