ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ГЛУШЕНИЯ СКВАЖИН Российский патент 2003 года по МПК C09K7/02 E21B43/12 

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 объема и глубины проникновения фильтрата 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. Жидкость глушения для ремонта скважин и их влияние на коллекторские свойства пласта. - М.: ВНИИОЭНГ, 1989. - С. 42). Недостатком их является 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, включающая, мас. %: полисахаридный реагент в т. ч. крахмал 1-3, гидроксид натрия 0,05-0,45, сульфат меди 0,15-0,3, деструктор монопероксигидрат мочевины 0,1-0,2 хлористый калий или натрий и воду остальное (патент РФ 2116433, С 09 К 7/02, 27.07.1998). Недостатком предлагаемой жидкости глушения являются высокая себестоимость предлагаемых реагентов и неполное восстановление проницаемости 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 пласта.

Поставленная задача и технический результат достигается тем, что в жидкости для глушения скважин, включающей крахмал, каустическую соду, пергидрат мочевины, хлористый калий и воду, особенностью является то, что она дополнительно содержит поверхностно-активное вещество ПАВ и метасиликат натрия при следующем соотношении компонентов, (мас. %): крахмал - 1,0-2,0, каустическая сода - 0,04-0,16, ПАВ - 0,05-0,1, метасиликат натрия - 0,2-1,2, пергидрат мочевины - 0,07-0,1, хлористый калий - 3,0, вода - остальное.

Для регулирования плотности можно использовать инертный наполнитель, например мраморную крошку.

Сравнительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая жидкость глушения отличается от известной меньшим показателем фильтрации в продуктивный пласт, большим коэффициентом восстановления проницаемости, после воздействия на образец керна составляет более 95%. Содержащийся в составе крахмал экологически безопасен и экономически доступен, а его способность к деструкции позволяет регулировать полноту и сроки расформирования зоны кольматации.

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 позволяют за счет низких фильтрационных свойств и деструкции крахмала восстанавливать первоначальную проницаемость более чем на 95%.

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

Способность крахмала к реакциям гидролиза, окисления, этерификации, конденсации приводит к клейстеризации - основному механизму образования коллоидных крахмальных растворов. Основным назначением крахмала в заявляемом составе является образование кольматационного экрана, защищающего пласт от загрязнения, и регулирование структурно-реологических и фильтрационных свойств.

В заявляемом составе жидкости глушения используется метасиликат натрия, который повышает ферментативную устойчивость и термостабильность крахмала. Формируемые крахмалом в присутствии метасиликата натрия фильтрационные корки остаются непроницаемыми в течение длительного срока. Кроме того, этот реагент поддерживает щелочную среду раствора, способствуя более полному гидролизу крахмала. Применение каустической соды также вызывает гидролиз крахмала. ПАВ в составе заявляемого раствора в данном количестве осуществляется с целью создания процесса солевыделения и закупорки пласта. Эти соли при освоении скважины удаляются. Соль выполняет также функцию регулятора плотности жидкости глушения. Использование пергидрат мочевины (ПГМ) в различной концентрации позволяет регулировать сроки деструкции полимера.

Для экспериментальной проверки заявляемого состава жидкости глушения были приготовлены 2 состава (таблица 1). Технология приготовления жидкости глушения сводится к следующему: к крахмалу прибавляют метасиликат натрия (сухое смешивание) и растворяют в воде с добавлением каустической соды и перемешивают на миксере в течение 40-50 минут, затем вводят ПАВ, например-МЛ-80, и в зависимости от необходимого времени существования кольматационного экрана - определенное количество ПГМ. Замер основных технологических параметров получаемого раствора производится на стандартных приборах.

Установлено, что при введении в раствор 0,1% ПГМ проницаемость зоны кольматации полностью восстанавливается через 24 часа, при введении в раствор 0,07% ПГМ восстановление проницаемости происходит через 5 суток. Введением определенной концентрации ПГМ можно регулировать сроки и полноту расформирования зоны кольматации.

Влияние ПГМ на полноту расформирования зоны кольматации определяли с использованием стеклянных пористых фильтров с различным диаметром пор (воронки Шотта) (табл.2).

Исследования проводили в следующем порядке. Через воронки Шотта различной пористости в прямом направлении фильтровали нефть при ΔР=0,1 МПа и замеряли время фильтрования 10 мл нефти (объем воронки), после чего в обратном направлении фильтровали жидкость глушения (ЖГ) следующего состава: крахмал - 2%; NaOH - 0,08%; Na₂Si0₃ - l,2%; КСl - 3%; ПВ - остальное. Раствор дополнительно обрабатывали ПГМ в количестве 0,07% (ЖГ-1) и 0,1% (ЖГ-2). Замеряли фильтрацию за 30 минут (при d_пор=100-40 мкм раствор пришлось доливать). Затем эти фильтры оставляли с раствором на 24-120 часов, после чего в прямом направлении фильтровали нефть.

Жидкость относится к области заканчивания 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 пласта. Жидкость для глушения скважин, включающая крахмал, каустическую соду, пергидрат мочевины, хлористый калий и воду, дополнительно содержит поверхностно-активное вещество ПАВ и метасиликат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%: крахмал 1,0-2,0, каустическая сода 0,04-0,16, ПАВ 0,05-0,1, метасиликат натрия 0,2-1,2, пергидрат мочевины 0,07-0,1, хлористый калий 3,0, вода остальное. 2 табл.

Жидкость для глушения скважин, включающая крахмал, каустическую соду, пергидрат мочевины, хлористый калий и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит поверхностно-активное вещество ПАВ и метасиликат натрия при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Крахмал - 1,0 - 2,0
Каустическая сода - 0,04 - 0,16
ПАВ - 0,05 - 0,1
Метасиликат натрия - 0,2 - 1,2
Пергидрат мочевины - 0,07 - 0,1
Хлористый калий - 3,0
Вода - Остальное