СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ВОДОПРИТОКОВ В СКВАЖИНУ Российский патент 2000 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к водоизоляционным работам в добывающих скважинах, и может быть использовано для выравнивания профилей приемистости и тампонирования промытых зон нагнетательных скважин.

Известен способ изоляции водопритоков в скважину с предварительной очисткой призабойной зоны закачкой полимерной композиции АДС на основе комплексообразующих соединений оксиэтилидендифосфоновой кислоты, композиции ДПФ-1 - диаминпропанолтетраметилфосфоновой кислоты, соляной кислоты, ацетона или метилацетатной фракции и ингибитора В-2 (Пат. 2042783 РФ. Способ изоляции водопритоков в скважину. 1995).

Недостатком данного способа является применение дефицитных дорогостоящих кислот - оксиэтилидендифосфоновой, ДПФ-1 - диаминпропанолтетраметилфосфоновой.

Известен способ обработки призабойной зоны неоднородного пласта с предварительной закачкой соляной кислоты (авт.св. 836340 СССР. Способ обработки призабойной зоны неоднородного пласта. 1981).

Недостатками данного способа являются: соляная кислота интенсивно реагирует в прискажинной зоне, не проникая глубоко в пласт; соляная кислота не взаимодействует с глинистыми частицами, также снижающими проницаемость прискважинной зоны в процессе эксплуатации скважины.

Задачей изобретения является повышение качества водоизоляционных работ за счет предварительной обработки призабойных зон скважин.

Поставленная задача решается описываемым способом изоляции водопритоков в скважину, включающим предварительную очистку призабойной зоны скважины закачкой эмульсии соляной и плавиковой кислот в углеводородной жидкости, например, легкой смоле пиролиза или кубовом остатке ректификации бензола, а в качестве водоизолирующего состава используют смесь водных растворов силиката натрия и соляной кислоты с добавкой древесной муки в количестве 0,1 - 2,0%, причем древесную муку предварительно обрабатывают щелочным раствором, например раствором гидроксида натрия, силиката натрия, карбоната натрия или растворами их смесей концентрацией 1 - 3% при массовом соотношении 1 : 0,1-0,3.

Исследования патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, а это в свою очередь позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию "Новизна".

Любые водоизоляционные работы проводятся с целью ограничения водопритока в скважину. Качество водоизоляционных работ зависит от глубины проникновения водоизолирующего состава и его прочностных свойств. Для более глубокого проникновения водоизолирующего состава необходимо провести предварительную обработку призабойной зоны для удаления карбонатных и глинистых частиц. В связи с этим в предлагаемом способе используется смесь соляной и плавиковой кислоты. Для более полного использования кислот и снижения скоростей реакции с карбонатными и глинистыми компонентами кислоты эмульгируются в дешевых углеводородных жидкостях.

Для улучшения структурно-механических и прочностных свойств, например, гелеобразующих составов на основе силиката натрия к ним добавляют инертные наполнители. В случаях, когда в призабойной зоне пласта, после длительной добычи высокообводненной продукции, образуются высокопроницаемые промытые зоны, прочность образующегося силикат-гелевого состава становится недостаточно высокой для изоляции этих каналов. Если приток воды в скважину полностью не устранен, то медленно просачивающаяся вода будет постепенно размывать загустевший материал. Образовавшийся гель имеет низкую растворимость, но со временем растворяется в воде, обладает недостаточными структурно-механическими свойствами и постепенно разрушается при эксплуатации скважин. С целью повышения прочностной характеристики геля силикат-гелевые водоизолирующие составы модифицировались биоорганическим наполнителем - древесной мукой. Древесная мука - природный полимер волокнистой структуры, представляющий собой набухаемый в воде материал, получаемый при механическом размельчении древесины. В табл. 1 представлен гранулометрический состав древесной муки.

Как видно из табл. 1, гранулометрические характеристики древесной муки позволяют ее использовать в качестве наполнителя, т.к. она может забивать как крупные трещины, так и внедряться в малопроницаемые участки пласта. Для практического применения древесной муки в качестве наполнителя необходимо, чтобы объем образующегося осадка был не менее 15%. В связи с этим проведенные исследования зависимости количества образующегося осадка от концентрации древесной муки в растворе показали, что минимальная концентрация древесной муки, необходимая для образования осадка требуемого объема составляет 2%. Исследования особенностей седиментационного осаждения суспензии древесной муки показали, что в пресной воде наблюдается образование плавающего, плохо смоченного слоя частиц ДМ, которые медленно осаждаются в течение трех суток.

Данный эффект при значительных концентрациях ДМ может приводить на практике к техническим осложнениям при закачке композиции в скважину. В щелочных растворах (1 - 3% концентрации) происходит быстрое и полное смачивание ДМ с образованием однородной суспензии. Кроме того, за счет щелочного гидролиза лигнина, входящего в состав ДМ, образуется полимер, который приводит к упрочнению осадка, а далее всей гелеобразной тампонирующей массы.

Эффективность предлагаемого способа водоизоляции проверялась в лабораторных условиях на линейных моделях пласта. Линейную модель пласта заполняли мелкой функцией кварцевого песка. (0,05 - 0,2 мм), а начальный участок - этой же фракцией песка с добавкой мелкодисперсной глины (2%) и мелкодисперсного доломита (10 - 15%). Таким образом моделировались условия снижения проницаемости призабойной зоны скважины в процессе ее эксплуатации, Далее модель пласта вакуумировали, насыщали пластовой водой, вытесняли нефть технической водой до полного вытеснения нефти (моделировали полностью промытые зоны).

В промытую модель закачивали эталонный водоизолирующий состав (6% раствор силиката натрия и 10% раствор соляной кислоты при объемном соотношении 4: 1) - 20% от объема пор. Осуществили выдержку 24 ч, а далее возобновляли прокачку технической воды. Вычисляли проницаемость до и после проведения обработки модели пласта. Далее в аналогично подготовленные модели пласта сначала закачивали углеводородную эмульсию соляной и плавиковой кислот, делали выдержку 6 ч, вымывали продукты реакции, закачивали эталонный состав с древесной мукой, обработанной щелочным раствором, делали выдержку, возобновляли прокачку технической воды. Вычисляли проницаемость до и после обработки по предлагаемому способу. Результаты этих опытов приведены в табл. 2.

Во всех опытах ДМ обрабатывали щелочными растворами 2% концентрации. Таким образом, из табл. 2 видно, что оптимальные результаты по закупоривающему эффекту дают составы, содержащие 0,1 - 2,0%. ДМ при обработке ее щелочными растворами при соотношении 1 : 0,1-0,3.

Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с прототипом более длительный межремонтный пробег скважины, за счет увеличения охвата обработки и большей прочности образующегося геля.

Используемая литература.

1. Пат. 2042783 РФ, МПК 6 E 21 B 33/138. Способ изоляции водопритоков в скважину /И. З. Ахметшина (РФ). - N 5039506/03; Заявлено 22.04.92; Опубл. 27.08.95. Бюл. N 24.

2. А. с. 836340 СССР, МКИ⁴ E 21 B 43/27. Способ обработки призабойной зоны неоднородного пласта /Б.З. Сергеев, В.В. Калашнов, М.Н. Лебедева, А.М. Есипенко (СССР). - N 2809005/22-03; Заявлено 13.08.79; Опубл. 07.08.81. Бюл. N 21.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к водоизоляционным работам в добывающих скважинах, и может быть использовано для выравнивания профилей приемистости и тампонирования промытых зон нагнетательных скважин. Способ изоляции водопритоков в скважину осуществляется предварительной очисткой призабойной зоны скважины эмульсией соляной и плавиковой кислот в углеводородной жидкости, например легкой смоле пиролиза или кубовом остатке ректификации бензола, а в качестве водоизолирующего состава используют смесь водных растворов силиката натрия и соляной кислоты с добавкой древесной муки в количестве 0,1-2,0%, причем древесную муку предварительно обрабатывают щелочным раствором, например раствором гидроксида натрия, силиката натрия, карбоната натрия или растворами их смесей концентрацией 1-3% при массовом соотношении 1 : 0,1-0,3. Технический результат - повышение качества водоизоляционных работ за счет предварительной обработки призабойных зон. 2 табл.

Способ изоляции водопритоков в скважину, включающий предварительную очистку призабойной зоны, закачку водоизолирующего состава, отличающийся тем, что предварительную очистку призабойной зоны скважины осуществляют закачкой эмульсии соляной и плавиковой кислот в углеводородной жидкости, например легкой смоле пиролиза или кубовом остатке ректификации бензола, в качестве водоизолирующего состава используют смесь водных растворов силиката натрия и соляной кислоты с добавкой древесной муки в количестве 0,1 - 2,0%, причем древесную муку предварительно обрабатывают щелочным раствором, например раствором гидроксида натрия, силиката натрия, карбоната натрия или растворами их смесей концентрацией 1 - 3% при массовом соотношении 1 : 0,1 - 0,3.