ОСНОВА ЖИДКОСТИ ГЛУШЕНИЯ И ЗАКАНЧИВАНИЯ СКВАЖИН Российский патент 2003 года по МПК E21B43/12 

Изобретение относится к газонефтедобывающей промышленности, в частности к технологическим жидкостям, применяемым при заканчивании и капитальном ремонте скважин.

Известно применение солевых растворов, например хлористого натрия или кальция, в качестве жидкостей для заканчивания и ремонта скважин.

(Жидкости глушения для ремонта скважин и их влияние на коллекторские свойства пласта. Рябоконь С.А. и др. М.: ВНИИОЭНГ, Обзор. Информ. Сер. Нефтепромысловое дело 1989, с. 42).

Недостатком этих растворов является ухудшение проницаемости призабойной зоны пласта вследствие воздействия на цемент и скелет породы, приводящее к изменению размеров частиц и перекрытию фильтрационных каналов. Под влиянием этих жидкостей многие породообразующие водочувствительные минералы гидратируют и увеличивают свой объем. В результате этого увеличивается суммарная поверхность каналов фильтрации и уменьшается их проходное сечение, увеличиваются сроки освоения скважин и выход скважин на режим.

Известно также применение фильтрата технического пентаэритрита (ФТП) в качестве жидкости глушения, представляющего собой водный раствор веществ: формиата натрия, пентаэритрита и его производных, незначительного количества cахаров, бисульфатного производного формальдегида, бисульфата натрия.

(Патент РФ 2042798, Е 21 В 43/22, 27.08.95 - прототип).

Однако водный раствор ФТП может достигать максимальной плотности лишь 1,25 г/см³ и содержит при этом взвешенные частицы. После использования этой жидкости проницаемость пласта восстанавливается только на 72%. Вязкость ФТП того же порядка, что и водных растворов других солей и пластовых вод, что обусловливает большую фильтрацию и приводит к значительным поглощениям жидкости и обводненности скважин.

###Кроме того, учитывая все увеличивающуюся долю транспортных расходов в смете затрат, перевозка ФТП как жидкого продукта экономически невыгодна.

Задачей изобретения является разработка сухой основы жидкости глушения и заканчивания скважин, обеспечивающей ее большую плотность, низкую фильтрацию, дающей возможность сохранять естественную проницаемость пласта, и экономию транспортных расходов.

Сущность изобретения заключается в том, что основа жидкости глушения и заканчивания скважин, содержащая формиат щелочного металла, дополнительно содержит реагент-стабилизатор, а в качестве формиата щелочного металла она содержит формиат натрия или формиат калия при следующем содержании компонентов, мас.%:
Формиат щелочного металла - 90-95
Реагент-стабилизатор - 5-10
В качестве реагента-стабилизатора основа жидкости может содержать соединения из класса полисахаридов, например карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), оксиэтилцеллюлозу (ОЭЦ), карбоксиметилированный крахмал (КМК).

В качестве реагента-стабилизатора основа жидкости может содержать также соединения из класса акриловых полимеров, например унифлок.

Основа жидкости может дополнительно содержать бромистый натрий или карбонат кальция.

Предлагаемая совокупность компонентов основы жидкости глушения и заканчивания скважин в заявляемых соотношениях обусловливает высокую эффективную вязкость готового раствора, способствует структурообразованию, что приводит к уменьшению проникновения жидкости в пласт и продуктивность его восстанавливается на 90-95%. Заявляемые соотношения различных компонентов обеспечивают получение сухого продукта, удобного для хранения и транспортировки, имеющего однородный состав и возможность регулирования свойств получаемой из него жидкости в зависимости от геофизических условий скважин. Основа совместима с основными реагентами - регуляторами свойств технологических жидкостей в нефтегазодобыче. Включение в основу бромистого натрия или карбоната кальция обеспечивает возможность получения утяжеленной жидкости.

Основа жидкости глушения и заканчивания скважин, в отличие от ФТП, совмещает функции регулятора плотности жидкости и понизителя фильтрации. При приготовлении жидкостей с использованием основы возможны следующие варианты: использование заранее приготовленной на заводе основы или введение расчетного количества реагентов в приготавливаемую жидкость непосредственно на скважине. Наличие в составе основы сухого формиата щелочного металла обеспечивает достижение плотности жидкости непосредственно на скважине с использованием стандартного оборудования благодаря простоте технологии приготовления.

Для получения основы жидкости глушения и заканчивания скважин сухой формиат натрия или калия смешивают с реагентом-стабилизатором в механической мешалке. Полученный продукт представляет собой кристаллический порошок белого или серого цвета, без посторонних примесей, видимых невооруженным глазом, хорошо растворяющийся в воде. рН водного раствора находится в пределах 6-7.

Примеры осуществления изобретения.

Пример 1 (табл. 1, состав 1). Для приготовления 1л жидкости берут 584,9 г (95 мас.%) формиата натрия и смешивают с 30,8 г (5 мас.%) карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ). Полученную основу вносят в 694,3 мл воды. Смесь перемешивают с водой с помощью лабораторной мешалки до полного растворения компонентов. После этого измеряют все параметры получаемой жидкости: плотность с использованием пикнометра, условную вязкость - на ВБР-1, пластическую вязкость и динамическое напряжение сдвига - на ВСН-3, фильтрацию на ВМ-6. Получают жидкость плотностью 1.31 г/см³ и с показателем фильтрации 10 см³ за 30 минут.

Пример 2 (табл. 1, состав 5). Для приготовления 1 л жидкости берут 562,1 г (92 мас.%) формиата натрия и смешивают его с 48,9 г (8 мас.%) оксиэтилцеллюлозы (ОЭЦ). Готовую основу вносят в 689,0 мл воды. Получают жидкость плотностью 1,3 г/см³ и с показателем фильтрации 9 см ³ за 30 минут.

Пример 3 ( табл. 1, состав 6). Для приготовления 1 л жидкости берут 545,7 г (90 мас.%) формиата натрия и смешивают его с 60,6 г (10 мас.%) карбоксиметилированного крахмала (КМК). Готовую основу вносят в 683,7 мл воды. Получают жидкость плотностью 1,29 г/ см³ и с показателем фильтрации 12 см³ за 30 минут.

Пример 4 (табл. 1, состав 9). Для приготовления 1 л жидкости берут 771,4 г (95 мас. % ) формиата калия, смешивают его с 40,6 г (5 мас.%) унифлока. Готовую основу вносят в 588,0 мл воды. Получают жидкость плотностью 1,4 г/см³ с показателем фильтрации 5 см³ за 30 минут.

Показатели жидкости, полученной из других составов основы, которую готовят аналогично приведенным примерам, приведены в табл. 1.

Пример 5. Для приготовления 1 л утяжеленной жидкости плотностью 1,46 г/см³ берут основу, приготовленную согласно примеру 1, вносят в нее 255,5 г бромистого натрия из расчета его содержания в готовой жидкости 17,5 мас.%, смешивают все компоненты и готовую основу растворяют при перемешивании в 588,8 мл воды. Параметры получаемой жидкости представлены в табл. 2.

Пример 6. Для приготовления 1 л утяжеленной жидкости плотностью 1,6 г/см³ берут основу, приготовленную согласно примеру 4, вносят в нее 432,0 г карбоната кальция из расчета его содержания в готовой жидкости 27 мас.%, смешивают все компоненты и готовую основу растворяют при перемешивании в 356,0 мл воды. Параметры получаемой жидкости представлены в табл. 2.

На серийной установке УИПК-1М на идентичных образцах изучали влияние технологической жидкости на проницаемость пласта сравнительно с ФТП. Искусственный керн помещали в кернодержатель, создавали гидрообжим 12 МПа; под действием перепада давления 10 МПа исследуемая жидкость фильтруется через керн. Количество отделившегося фильтрата измеряли через определенные промежутки времени (1, 4, 5, 16, 25 с). На основании полученных результатов рассчитывали коэффициент восстановления проницаемости, радиус проникновения фильтрата и коэффициент продуктивности ОП - количественный показатель, указывающий отношение фактической продуктивности к потенциально возможной. Результаты обрабатывались с помощью компьютерных программ. Результаты испытаний представлены в табл. 3.

Как следует из данных, представленных в табл. 1-3, технологические жидкости, приготовленные с применением предлагаемой основы, достигают плотности, превышающей плотность ФТП, обладая при этом высокой стабильностью технологических свойств, легко поддаются регулированию структурно-реологических параметров и водоотдачи. Они обеспечивают меньшее проникновение фильтрата в призабойную зону пласта и большее восстановление проницаемости после воздействия жидкости, что приводит в конечном итоге к лучшему показателю ОП = 0,94-0,98 как для низкопроницаемых (50 мД) коллекторов, так и для коллекторов проницаемости 200 мД.

Предлагаемая основа удобна при хранении, транспортировании и при применении, так как состоит из твердых, сухих и нетоксичных веществ.

Изобретение относится к газонефтедобывающей промышленности, в частности к технологическим жидкостям, применяемым при заканчивании и капитальном ремонте скважин. Техническим результатом является разработка основы жидкости глушения и заканчивания скважин, обеспечивающей большую плотность, низкую фильтрацию, дающей возможность сохранять естественную проницаемость пласта и экономию транспортных расходов. Основа жидкости глушения и заканчивания скважин, содержащая формиат щелочного металла, дополнительно содержит реагент-стабилизатор, а в качестве формиата щелочного металла содержит формиат натрия или калия при следующем соотношении компонентов, мас.%: формиат щелочного металла 90-95; реагент-стабилизатор 5-10. В качестве реагента-стабилизатора может содержать соединения из класса полисахаридов, например карбоксиметилцеллюлозу, оксиэтилцеллюлозу, карбоксиметилированный крахмал, а также соединения из класса акриловых полимеров, например унифлок. Основа жидкости может дополнительно содержать бромистый натрий или карбонат кальция. 3 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Основа жидкости глушения и заканчивания скважин, содержащая формиат щелочного металла, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит реагент-стабилизатор, а в качестве формиата щелочного металла содержит формиат натрия или формиат калия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Формиат щелочного металла - 90-95
Реагент-стабилизатор - 5-10
2. Основа жидкости по п.1, отличающаяся тем, что в качестве реагента-стабилизатора она содержит соединения из класса полисахаридов, например карбоксиметилцеллюлозу, оксиэтилцеллюлозу, карбоксиметилированный крахмал. 3. Основа жидкости по п.1, отличающаяся тем, что в качестве реагента-стабилизатора она содержит соединения из класса акриловых полимеров, например унифлок. 4. Основа жидкости по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит бромистый натрий или карбонат кальция.