РАСТВОР ДЛЯ ЗАКАНЧИВАНИЯ И ГЛУШЕНИЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН Российский патент 2001 года по МПК E21B43/12 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и их эксплуатации, в частности к технологическим растворам, применяемым при заканчивании и глушении низкотемпературных газовых скважин.

Известно применение для бурения и вскрытия продуктивных пластов оценочных скважин растворов на нефтяной основе, включающих нефть, высокоокисленный битум, поверхностно-активные вещества, утяжелители и др. [Рязанов А.Я. Справочник по буровым расторам. - М.: Недра, 1979, с. 54].

Недостатком данных растворов является негативное воздействие на фильтрационно-емкостные свойства прискважинной зоны пласта за счет кольматации пористой среды и создания дополнительных сопротивлений асфальтосмолистыми соединениями нефти, битума и др.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является раствор для заканчивания и глушения низкотемпературных скважин [А.с. СССР N 1740397 A1, 5 C 09 K 7/02. Раствор для заканчивания скважин /В.Г. Пивоваров, В.И. Токунов, А.В. Кузьмин. Заявл. 19.06.89. Опубл. 1992. Бюл. N 22], включающий дисперсионную среду, содержащую в мас.%: бромид кальция 26,0 - 56,0; гидрогель гидроксида магния 4,0 - 5,0; реагент-стабилизатор 0,5 - 1,5; органилсиликонат щелочного металла 0,1 - 5,0; низкомолекулярный спирт 0,5 - 25,0; вода остальное.

Недостатком данного раствора является то, что он также оказывает отрицательное влияние на фильтрационно-емкостные свойства прискважинной зоны пласта воздействием на внутрипоровую поверхность водой и бромидом кальция, многокомпонентен и технологически сложен в приготовлении.

Задача, стоящая при создании изобретения, заключается в разработке технологического раствора с минимальным отрицательным воздействием на фильтрационно-емкостные свойства прискважинной зоны пласта, сокращении времени освоения и вывода скважины после ремонта на доремонтный режим работы, упрощение и удешевление создания раствора и технологического процесса глушения скважины.

Достигаемый технический результат состоит в создании технологического раствора для заканчивания и глушения низкотемпературных нефтяных и газовых скважин с физико-химическими свойствами, максимально приближенными к свойствам пластовых углеводородных систем.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что раствор для заканчивания и глушения низкотемпературных нефтяных и газовых скважин, включающий дисперсионную среду, содержит в качестве дисперсионной среды отработанные моторные масла, синтетическую жирную кислоту СЖК и дополнительно каустическую соду NaOH и минеральный наполнитель - мел при следующем соотношении компонентов, мас.%: отработанные моторные масла 85,6- 97,8, СЖК 1,5-3,0, NaOH 0,7-1,4, минеральный наполнитель - мел остальное.

На основании изложенного можно сделать вывод о соответствии данного изобретения критерию "новизна".

Технический результат, полученный при использовании изобретения, позволяет реализовать давно существующую производственную потребность. А исходя из этого можно сделать вывод о соответствии изобретения критерию "изобретательский уровень".

Технология приготовления раствора.

Приготовление раствора в лабораторных условиях производится на мешалке типа "Миксер". В отработанные моторные масла ("отработку") при температуре плюс 20 - 22^oC вводится синтетическая жирная кислота СЖК, ГОСТ 23239-78, предварительно растворенная в небольшом количестве дизельного топлива (5 - 10 мл), и состав перемешивается 10 минут. Затем в смесь добавляется водный раствор каустической соды NaOH, ГОСТ 2263-73, и состав перемешивается еще 10 минут. За это время СЖК вступает в реакцию с NaOH, образуя мыло, которое является в растворе структурообразователем. После этого в полученную смесь вводится глинопорошок и состав перемешивается 10 минут. Готовый раствор оставляют на сутки для окончательного "созревания". Через сутки производят замер технологических параметров.

Пример. К "отработке" в объеме 400 мл [(337 г), (91,6 вес.%)], (раствор 3, табл. ) при температуре плюс 20 - 22^oC добавляют 7,0 г (2,1 вес.%) СЖК, предварительно растворенной в небольшом (5 - 10 мл) объеме дизельного топлива и перемешивают на миксере типа "Воронеж" в течение 10 минут для равномерного ее растворения (распределения) в "отработке". Затем в полученную смесь "отработки" и СЖК вводится 3,0 мл водного раствора NaOH 48% концентрации (4,3 г - 1,3 вес.%) и смесь перемешивается еще 10 минут. СЖК в реакции с NaOH образует мыло, которое является в растворе основным структурообразователем, содержащее и формирующее свойства статического напряжения сдвига. Каустическая сода берется в количестве, необходимом для омыления взятой СЖК. Затем в раствор вводится мел для увеличения плотности технологического раствора, повышения структурной вязкости и прочности системы. Это происходит вследствие увеличения числа контактов между частицами и вероятности фиксации частиц в положении ближайшего потенциального минимума с соответствующим ростом прочности контактов между частицами коллоидных размеров. Обладая определенной дисперсностью, мел позволяет регулировать плотность, вязкость, влиять на устойчивость, фильтрационные и реологические свойства системы. Полученная смесь перемешивается 10 минут и раствор оставляют на сутки для "созревания" и замеряют основные технологические параметры.

Полученный раствор имеет следующие технологические параметры:
Плотность - 0,85 г/см³
Вязкость (условная по СПВ-5) - 160 с
Статическое напряжение сдвига - 32/42 мгс/см²
Фильтрация на ВМ-6 (через 30 мин) - 0,0 см³
Стабильность (суточный отстой) - 0,0 г
Аналогично готовят растворы и с другими соотношениями компонентов.

Эффективность раствора для заканчивания и глушения скважин оценивается в лабораторных условиях, где проведены стандартные испытания полученных растворов при различном соотношении компонентов. Агрегативная устойчивость растворов оценивалась по параметру электростабильности, определенному на приборе ИГЕР-1, плотность определялась ареометром или пикнометрическим методом, вязкость условная - на приборе СПВ-5, статическое напряжение сдвига (СНС) - на приборе СНС-2, фильтрация - по ВМ-6.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Как видно из таблицы, оптимальное количество СЖК, необходимое для дисперсной системы и формирования статического напряжения сдвига, создающее и сохраняющее седиментационную стабильность и минимальное значение фильтрации растворов, составляет от 1,5 до 3,0 вес.%. Снижение концентрации СЖК до 1,5% приводит к получению раствора с недостаточной вязкостью и седиментационной стабильностью (растворы 4, 5). Увеличение концентрации СЖК (растворы 8, 9) приводит к получению раствора с высоким показателем вязкости, предельное значение которой для растворов данного типа, до 600 с (по вискозиметру СПВ-5).

Использование предлагаемого изобретения позволит сократить затраты времени и средств на приготовление раствора в несколько раз. При заканчивании и глушении низкотемпературных газовых скважин фильтрационные свойства продуктивного пласта не будут ухудшены, а время выхода скважины на доремонтный режим работы будет сокращено. Разработанный раствор на основе отработанных моторных масел может найти применение и при первичном вскрытии продуктивных пластов.

Способ относится к бурению нефтяных и газовых скважин и их эксплуатации, в частности к технологическим растворам, применяемым при заканчивании и глушении низкотемпературных нефтяных и газовых скважин. Техническим результатом является создание технологического раствора для заканчивания и глушения низкотемпературных нефтяных и газовых скважин с физико-механическими свойствами, максимально приближенными к свойствам пластовых углеводородных систем. Раствор для заканчивания и глушения низкотемпературных нефтяных и газовых скважин содержит, мас. %: отработанные моторные масла 85,6-97,8; синтетическую жирную кислоту СЖК 1,5-3,0, каустическую соду NaOH 0,7-1,4; минеральный наполнитель - мел остальное. 1 табл.

Раствор для заканчивания и глушения низкотемпературных нефтяных и газовых скважин, включающий дисперсионную среду, отличающийся тем, что в качестве дисперсионной среды он содержит отработанные моторные масла, синтетическую жирную кислоту СЖК и дополнительно каустическую соду NaOH и минеральный наполнитель - мел при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Отработанные моторные масла - 85,6 - 97,8
Синтетическая жирная кислота СЖК - 1,5 - 3,0
Каустическая сода NaOH - 0,7 - 1,4
Минеральный наполнитель - мел - Остальное