ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ГЛУШЕНИЯ НЕФТЯНЫХ, ГАЗОВЫХ И ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ СКВАЖИН Российский патент 2002 года по МПК C09K7/00 E21B43/12 

Изобретение относится к эксплуатации и ремонту скважин, в частности к технологическим жидкостям, применяемым при глушении нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин.

Известна жидкость для глушения газовых скважин, включающая воду, карбоксиметилцеллюлозу, поверхностно-активное вещество (сульфонол) и известь-пушонку [Рябоконь А.С. Жидкости глушения для ремонта скважин и их влияние на коллекторские свойства пласта. - М. : ВНИИОЭНГ, 1989, /обз.информ. Сер. "Нефтепромысловое дело", с. 14].

Недостатком этой жидкости глушения является повышенный показатель фильтрации в пластовых условиях.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является жидкость для глушения скважин, содержащая воду, поверхностно-активное вещество (ПАВ), гидрофобную кремнийорганическую жидкость (ГКЖ), комплексный полимерный реагент (КППС), хлористый калий и наполнитель - лигнин (патент РФ 2151162).

Недостатками этой жидкости глушения являются высокие фильтрация (3,2-3,8 см³/30 мин) и плотность (1,04-1,05 г/см³).

Задача, стоящая при создании изобретения, заключается в разработке технологической жидкости для глушения нефтяных, газовых и газоконденсатных cкважин, оказывающей минимальное отрицательное воздействие на фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС) прискважинной зоны пласта (ПЗП), сокращении времени освоения и вывода скважины после ремонта на доремонтный режим работы, упрощении и удешевлении создания жидкости и технологического процесса глушения скважины.

Достигаемый технический результат состоит в создании жидкости для глушения нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин в условиях пониженного пластового давления с низким показателем фильтрации и пониженной плотностью.

Поставленная задача и технический результат достигается тем, что жидкость для глушения нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин, включающая воду и загуститель, в качестве загустителя содержит полимерный комплекс Praestol 2530, сульфацелл и сульфат алюминия Аl₂(SО₄)₃ и дополнительно алюмосиликатные микросферы АСМ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
- Praestol 2530 - 0,3 - 0,6
Сульфацелл - 0,4 - 0,8
Сульфат алюминия Аl₂(SО₄)₃ - 0,175
Алюмосиликатные микросферы АСМ - 2,5 - 10,0
Вода - Остальное
Сравнительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что, заявляемая жидкость глушения отличается от известной тем, что в качестве загустителя содержит полимерный комплекс Praestol (марка 2530), сульфацелл и сульфат алюминия, а в качестве кольматанта и понизителя плотности содержит алюмосиликатные микросферы, в результате чего показатель фильтрации уменьшается почти в два раза, а коэффициент восстановления проницаемости после воздействия на образец керна составляет более 90%.

В заявляемом составе полимерный комплекс, состоящий из полимера Praestol (марки 2530), сульфацелла и сульфата алюминия, выполняет функцию загустителя жидкости и понижения показателя фильтрации.

Praestol является продуктом сополимеризации акриламида и акриловой кислоты с использованием окислительно-восстановительных инициаторов и щелочной среды.

Структурная формула продукта:
[[-CH₂-CH(CONH₂)-]_n [-CH₂CHC_ONa ^O]_m]_x
Молекулярная формула продукта:
[(C₃H₅NO)_n(C₃H₃NaO₂)_m]_x.

Полимер Praestol - малоопасное негорючее трудновоспламенимое вещество. Не вызывает вредного воздействия на окружающую среду. При приготовлении заявляемого состава был использован анионоактивный Praestol (марки 2530). Praestol 2530 - анионоактивный полимер, обладающий средней анионной активностью. Динамическая вязкость > 200 мПа•с, молекулярный вес -1,4•10⁷ аем.

Полимер Praestol производится на Российско-Германском предприятии ЗАО "Компания Москва-Штокхаузен-Пермь" (ТУ 2216-001-40910172-98).

В заявляемой жидкости глушения в составе комплексного полимера используется сульфацелл - водорастворимая гидроксиэтилцеллюлоза (ТУ-6-55-221-1210-91, г. Владимир, ЗАО "Полицелл"). В составе жидкости глушения этот полимер в сочетании с Praestol 2530 и сульфатом алюминия выполняет функцию загустителя и понизителя фильтрации.

Применение сульфата алюминия в заявляемом составе в данном количестве осуществляется с целью комплексообразования и сшивания полимеров Praestol и сульфацелл.

Сульфат алюминия [Аl₂(SO₄)₃] - соль, порошок белого цвета, гигроскопичен. В водном растворе диссоциируется полностью.

Как показали лабораторные исследования, раствор, содержащий только Praestol и сульфацелл, имеет довольно высокий показатель фильтрации (28 см³ за 30 мин).

После обработки раствора сульфатом алюминия показатель фильтрации снижается. При этом раствор обладает достаточной вязкостью и реологическими свойствами для обработки алюмосиликатными микросферами с целью получения жидкости плотностью 0,97÷0,94 г/см³. Показатель фильтрации состава жидкости глушения с АСМ составляет 3,0-1,8 см³/30 мин (таблица).

Алюмосиликатные полые микросферы (ТУ 21-22-37-91) получают из водной суспензии угольной золы с добавлением расширяющегося компонента гидроалюмината с полуводным гипсом. Плотность микросфер составляет 400 кг/м³. Производится в г.Екатеринбурге, ОАО "Бентонит Урала".

В заявленном составе алюмосиликатные микросферы применяются в качестве наполнителя (кольматанта) и регулятора плотности жидкости глушения.

Для экспериментальной проверки жидкости глушения были приготовлены пять составов (таблица).

Технология приготовления растворов следующая. В пресную воду вводится расчетное количество сульфацелла и после перемешивания на миксере при 300 об/мин в течение 30 минут и полного растворения, добавляется полимер Praestol, затем, после растворения, вводится комплексообразователь - Аl₂(SO₄)₃ в виде 20% водного раствора.

После получения однородной системы на поздней стадии добавляются алюмосиликатные микросферы и перемешивание продолжается еще 30 минут.

Замер основных технологических параметров полученной жидкости глушения производится на стандартных приборах.

Наилучшие параметры у растворов 2 и 3 (таблица).

Изобретение относится к эксплуатации и ремонту скважин, в частности к технологическим жидкостям, применяемым при глушении нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин с пластовыми давлениями ниже гидростатического. Техническим результатом является снижение показателей фильтрации и пониженние плотности. Жидкость для глушения нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин, включающая воду и загуститель, в качестве загустителя содержит полимерный комплекс Praestol 2530, сульфацелл и сульфат алюминия Аl₂(SO₄)₃ и дополнительно алюмосиликатные микросферы АСМ при следующем соотношении компонентов, мас. %: Praestol 2530 0,3-0,6, сульфацелл 0,4-0,8, сульфат алюминия 175, АСМ 2,5-10,0, вода остальное. 1 табл.

Жидкость для глушения нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин, включающая воду и загуститель, отличающаяся тем, что в качестве загустителя содержит полимерный комплекс Praestol 2530, сульфацелл и сульфат алюминия Аl₂(SO₄)₃ и дополнительно алюмосиликатные микросферы АСМ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Praestol 2530 - 0,3-0,6
Сульфацелл - 0,4-0,8
Сульфат алюминия Al₂(SO₄)₃ - 0,175
Алюмосиликатные микросферы АСМ - 2,5-10,0
Вода - Остальноев