СПОСОБ ВРЕМЕННОЙ ИЗОЛЯЦИИ ИНТЕРВАЛА ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА Российский патент 2002 года по МПК E21B33/13 

Описание патента на изобретение RU2190753C1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам временной изоляции интервалов продуктивных пластов, глушения скважин с аномально низким пластовым давлением при ремонте скважин, а также изоляции зон поглощения при бурении скважин.

Известен способ временной изоляции призабойной зоны пласта, включающий последовательную закачку жидкого стекла и соляной кислоты для осаждения на забое осадка в виде окиси кремния и последующее разрушение его 40% щелочным раствором [1].

Недостатком данного способа является проникновение фильтратов закачиваемых растворов в продуктивный пласт, ухудшающих его проницаемость, а также использование концентрированных растворов агрессивных веществ (40% щелочной раствор).

Наиболее близким решением, взятым за прототип, является способ временной изоляции высокопроницаемых зон призабойной зоны пласта, включающий закачку полимеров, солей металлов переменной валентности для создания вязкоупругого пакера и его разрушение кислотным раствором [2].

Недостатком данного способа является сложность приготовления в результате большого числа ингредиентов (11), входящих в состав изолирующего материала, низкий показатель динамического напряжения сдвига и, следовательно, недостаточная степень сохранения коллекторских свойств призабойной зоны пласта при текущем и капитальном ремонте скважин.

Задачей изобретения является создание способа временной изоляции для сохранения коллекторских свойств призабойной зоны пласта при текущем и капитальном ремонте скважин на необходимый промежуток времени за счет улучшения технологических параметров изолирующего материала, уменьшение затрат на его осуществление.

Поставленная задача решается тем, что в способе временной изоляции интервала продуктивного пласта, включающего создание вязкоупругого пакера путем введения в призабойную зону пласта раствора полимерного материала и сшивателя с последующим разрушением его и освоением скважины, согласно изобретению в качестве полимерного материала используют полиакриламид и вводят его в пласт соместно с сшивателем и стабилизатором, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полиакриламид - 0,1-5,0
Сшиватель - 0,05-10,0
Стабилизатор - 0,1-5,0
Вода - Остальное
а разрушение пакера производят путем закачки в призабойную зону пласта водного раствора перекисного соединения.

В качестве сшивателя используют растворимые трехвалентные соли хрома, например Cr2(SO4)3, Сr(С2Н3О2)3, СrСl3, а в качестве стабилизатора используют хлорид аммония.

В качестве водного раствора перекисного соединения используют Nа2СО3•Н2O2 - пероксид карбоната натрия, (NН4)2O2S8 - персульфат аммония,
Н2O2 - перекись водорода, (NН4)2СО•Н2O2 - монопероксид мочевины.

Суть предлагаемого способа заключается в следующем: для сохранения коллекторских свойств призабойной зоны пласта (ПЗП) при текущем и капитальном ремонте скважин на необходимый промежуток времени в остановленную скважину одновременно закачивают раствор полимерного материала, сшивателя и стабилизатора в объеме, необходимом для заполнения части эксплуатационной колонны напротив изолируемого интервала. В стволе скважины при повышенной температуре пласта за 20-40 мин происходит сшивка полимера, в результате чего образуется вязкоупругий пластичный пакер, предохраняющий коллектор от загрязнения. Применение вязкоупругого пакера имеет широкий температурный интервал 20-120oС.

После проведения ремонтных работ вязкоупругий пакер разрушают, для чего в скважину через НКТ закачивают раствор перекисного соединения.

Для определения технологических свойств состава вязкоупругого геля проведен комплекс лабораторных исследований. Определены и приведены в таблице 1 основные технологические параметры гелеобразующих составов - содержание компонентов, вязкость и плотность рабочего раствора, из которых видно, что вязкость раствора составляет 19-50 мПас, а плотность раствора невысокая 1000-1002 кг/м3. Сшивка гелеобразующего состава при комнатной температуре составляет более 9 часов, но при температурах пласта происходит за короткий промежуток времени, при 40oС не более 1,5-2 ч, при 80oС время сшивки сокращается до 10-40 мин. Это значит, что гелеобразующий раствор, закачанный в интервал изоляции, не будет фильтроваться в призабойную зону пласта, а быстро образованный вязкоупругий пакер защитит забой скважины от загрязнения в процессе проведения ремонтных работ. Прочность на сдвиг сшитого вязкоупругого геля при различном содержании компонентов приведена в таблице 2, из которой видно, что вязкоупругий пакер обладает достаточной прочностью на сдвиг 400-900 Па. Кроме того, вязкоупругий гель обладает способностью к релаксации и не разрушается при многократном приложении разнонаправленных сил (таблица 3).

В лабораторных условиях проверены такие технологические параметры вязкоупругого геля, как стабильность его при нормальных условиях, термостабильность- выдержка при температуре пласта. Вязкоупругие гели выдерживали в термостате при температуре 80oС в течение года и рекомендованные к применению образцы сохранили свои первоначальные свойства. Так как лабораторное оборудование не позволяет выдерживать образцы при температуре 100oС длительное время, проведены исследования термостабильности при 95oС. Образцы ВУГ, выдержанные при указанной температуре в течение 3 мес не утратили своих первоначальных свойств. Далее, образцы выдерживали в автоклаве при 150oС и давлении 0,8 МПа в течение семи дней, при этом ВУГ не деструктировал.

После проведения ремонтных работ вязкоупругий пакер разрушают, для чего в скважину через НКТ закачивают раствор перекисного соединения. Для разрушения ВУГ пригодны все перекисные соединения: пероксид карбоната натрия Nа2СО3•Н2О2, (NH4)2О2S8 - персульфат аммония, Н2О2 - перекись водорода,
(NН4)2СО•Н2О2 - монопероксид мочевины.

Растворы готовили на пресной и минерализованной воде с плотностью 1008 кг/м3, так как минерализация воды не влияет на скорость разрушения вязкоупругих составов. Проведены исследования по определению времени разрушения ВУГ в зависимости от концентрации перекиси и соотношения объемов ВУГ: раствор перекиси. Опыт по разрушению ВУГ, имитирующий условия скважины, проводили следующим образом: трубку длиной 1000 мм и диаметром 10 мм заполняли приготовленным гелем на 1/2 объема и выдерживали для сшивки, затем другую половину трубки заполняли раствором перекиси и в спокойном состоянии без перемешивания нагревали до 90oС. Полное разложение ВУГ произошло за 24 часа. Реакция происходила на разделе фаз площадью, равной сечению трубки.

Исследование жидкости (фильтрат), полученной после разрушения ВУГ, показало, что межфазное натяжение ее на границе с нефтью составляет 16,5-20,0 мН/м в зависимости от концентрации перекисного соединения, что несколько ниже, чем на границе с пластовой водой. Воздействие фильтрата на глины снижает набухание глин.

В промысловых условиях технологический процесс по предлагаемому способу проводят при использования стандартного оборудования. Растворы гелеобразующего состава для вязкоупругого пакера готовят следующим образом: в половине расчетного количества воды растворяют расчетное количество ПАА. Во второй емкости готовят раствор сшивателя, для этого в оставшуюся часть воды добавляют расчетное количество сшивателя и стабилизатора. Затем оба раствора соединяют в емкости цементировочного агрегата и перемешивают до полного смешения и прямо из емкости агрегата ЦА - 320 закачивают в скважину.

После проведения ремонтных работ вязкоупругий пакер разрушают, для чего в скважину через НКТ закачивают раствор перекисного соединения с концентрацией в диапазоне 0,5-3,0%. Расход перекиси водорода 30% Н2О2 на 1 м3 раствора при этом составит 0,017-0,09м3. Объем раствора перекисного соединения для разрушения вязкоупругого пакера берется в зависимости от его объема и температуры пласта.

Предлагаемый способ временной изоляции интервала продуктивного пласта, включающий создание вязкоупругого пакера с последующим разрушением его и освоением скважины, дает возможность сохранить коллекторские свойства призабойной зоны пласта при текущем и капитальном ремонте скважин на необходимый промежуток времени при проведении работ в скважинах от аномально низких до высоких значений пластового давления, значительно сокращает время запуска скважины в эксплуатацию.

Источники информации
1. А.с. СССР 1423726, кл. Е 21 В 33/13, 1988 г.

2. А.с. СССР 1035194, кл. Е 21 В 33/13, 1983 г., ПРОТОТИП.

Похожие патенты RU2190753C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ВРЕМЕННОЙ ИЗОЛЯЦИИ ИНТЕРВАЛА ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА 2005
  • Канзафарова Светлана Геннадьевна
  • Леонов Василий Александрович
  • Майоров Анатолий Кириллович
  • Стрилец Сабина Фидратовна
  • Канзафарова Руфина Фидратовна
RU2306414C2
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ НИЗКОПРОДУКТИВНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ ПЛАСТА 2001
  • Бодрягин А.В.
  • Гашев А.А.
  • Комаров А.А.
  • Сергунин С.Б.
RU2182223C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ НИЗКОПРОДУКТИВНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ ПЛАСТА 1998
  • Левицкий В.И.
  • Старкова Н.Р.
  • Митрофанов А.Д.
  • Тарасов А.В.
RU2139425C1
СПОСОБ ВЫРАВНИВАНИЯ ПРОФИЛЯ ПРИЕМИСТОСТИ НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СКВАЖИН 2000
  • Брезицкий С.В.
  • Бриллиант Л.С.
  • Джафаров И.С.
  • Иванов С.В.
  • Козлов А.И.
RU2175053C1
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН 1999
  • Лыткин А.Э.
  • Газимов Р.Р.
  • Бриллиант Л.С.
  • Прохоров Н.Н.
  • Ирипханов Р.Д.
RU2177535C2
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ КОЛОНН 1997
  • Комаров А.А.
  • Бодрягин А.В.
  • Левицкий А.В.
  • Левицкий В.И.
  • Гашев А.А.
  • Николаев А.Ю.
RU2116432C1
СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОФИЛЕЙ ПРИЕМИСТОСТИ НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СКВАЖИН 2000
  • Бодрягин А.В.
  • Комаров А.А.
  • Никитин А.Ю.
  • Николаев А.Ю.
RU2169836C1
СПОСОБ ЗАКАНЧИВАНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ 2000
  • Рахимкулов Р.Ш.
  • Клявин Р.М.
  • Гибадуллин Н.З.
  • Гилязов Р.М.
  • Асфандияров Р.Т.
  • Овцын И.О.
RU2171359C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ, ПРЕДСТАВЛЕННОГО ПОРИСТО-ТРЕЩИНОВАТЫМ КОЛЛЕКТОРОМ 2000
  • Бодрягин А.В.
  • Медведский Р.И.
  • Никитин А.Ю.
  • Ишин А.В.
RU2171368C1
СПОСОБ ВРЕМЕННОЙ ИЗОЛЯЦИИ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА 2005
  • Каюмов Малик Шафикович
  • Шайхутдинов Райхан Мирсалимович
  • Табашников Роман Алексеевич
  • Губаев Рим Салихович
  • Мингазова Альбина Зяузятовна
  • Сулейманов Фарид Баширович
RU2324046C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 190 753 C1

Реферат патента 2002 года СПОСОБ ВРЕМЕННОЙ ИЗОЛЯЦИИ ИНТЕРВАЛА ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам временной изоляции интервалов продуктивных пластов, глушения скважин с аномально низким пластовым давлением при ремонте скважин, а также изоляции зон поглощения при бурении скважин. Технический результат - создание способа временной изоляции для сохранения коллекторских свойств призабойной зоны пласта при текущем и капитальном ремонте скважин на необходимый промежуток времени за счет улучшения технологических параметров изолирующего материала, уменьшение затрат на его осуществление. В способе временной изоляции интервала продуктивного пласта, включающем создание вязкоупругого пакера, путем введения в призабойную зону пласта раствора полимерного материала и сшивателя с последующим разрушением его и освоением скважины, в качестве полимерного материала используют полиакриламид и вводят его в пласт совместно с сшивателем и стабилизатором при следующем соотношении компонентов, мас. %: полиакриламид - 0,1-5,0; сшиватель - 0,05-10,0; стабилизатор - 0,1-5,0; вода - остальное, а разрушение пакера производят путем закачки в призабойную зону пласта водного раствора перекисного соединения. В качестве сшивателя можно использовать растворимые трехвалентные соли хрома, например Сr2(SO4)3, Сr(С2Н3О2)3, СrСl3. В качестве стабилизатора можно использовать хлорид аммония, в качестве водного раствора перекисного соединения можно использовать Nа2СО3•Н2O3 - пероксид карбоната натрия, (NH4)2O2S8 - персульфат аммония, Н2O2 - перекись водорода, (NH4)2СО•Н2O2 - монопероксид мочевины. 3 з.п. ф-лы, 3 табл.

Формула изобретения RU 2 190 753 C1

1. Способ временной изоляции интервала продуктивного пласта, включающий создание вязкоупругого пакера путем введения в призабойную зону пласта раствора полимерного материала и сшивателя с последующим разрушением его и освоением скважины, отличающийся тем, что в качестве полимерного материала используют полиакриламид и вводят его в пласт совместно со сшивателем и стабилизатором при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полиакриламид - 0,1 - 5,0
Сшиватель - 0,05 - 10,0
Стабилизатор - 0,1 - 5,0
Вода - Остальное
а разрушение пакера производят путем закачки в призабойную зону пласта водного раствора перекисного соединения.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сшивателя используют растворимые трехвалентные соли хрома, например Cr2(SO4)3, Cr(С2Н3О2)3, СrСl3. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве стабилизатора используют хлорид аммония. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве водного раствора перекисного соединения используют Nа2СО3•Н2O3 - пероксид карбоната натрия, (NH4)2O2S8 - персульфат аммония, Н2O2 - перекись водорода, (NH4)2СО•Н2O2 - монопероксид мочевины.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2002 года RU2190753C1

Способ временной изоляции высокопроницаемых зон призабойной зоны пласта 1982
  • Духненко Елена Михайловна
  • Беслиней Харьет Гиссовна
  • Тарасов Владимир Александрович
  • Александров Владимир Борисович
  • Жетлухин Юрий Леонидович
SU1035194A1
РЕАКТОР ДЛЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ В ТРЕХФАЗНЫХ СИСТЕМАХ 1998
  • Белмонте Джузеппе
  • Пикколо Винченцо
RU2153928C2
СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ВОДОПРИТОКОВ В НЕФТЯНЫХ СКВАЖИНАХ 1999
  • Зазирный Д.В.
  • Мамедов Б.А.
  • Шарифуллин Ф.А.
  • Джафаров И.С.
  • Осипов М.Л.
RU2136879C1
ВЯЗКОУПРУГИЙ СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ В СКВАЖИНАХ 1998
  • Старкова Н.Р.
  • Бриллиант Л.С.
  • Чернавских С.Ф.
RU2147672C1
US 5048609 А, 17.09.1999.

RU 2 190 753 C1

Авторы

Старкова Н.Р.

Марданов М.Ш.

Бодрягин А.В.

Митрофанов А.Д.

Плосконосов В.В.

Даты

2002-10-10Публикация

2001-06-21Подача