Способ подготовки призабойной зоны скважины перед кислотной обработкой Российский патент 2003 года по МПК E21B43/27 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для интенсификации притоков нефти и газа.

Перед проведением кислотных обработок призабойной зоны (ПЗ) пласта или установкой кислотных ванн возникает необходимость в промывке ПЗ скважин от продуктов коррозии, выносе механических частиц, песка и создания защитного пленочного покрытия, препятствующего контакту кислотного раствора с металлом.

Известен способ промывки и создания пленочного покрытия для защиты металлов от коррозии путем добавки в кислотные составы, которыми промывается ПЗ скважин, различных поверхностно-активных веществ (ПАВ): сульфанол, катапин, ОП-10, дисолван, неонол и др. (А.К. Ягафаров. Рекомендации по повышению продуктивности скважин физико-химическими методами, Тюмень, "Путиведь", Материалы регионального геолого-технического совещания, 2001, с. 91-112).

Способ не позволяет осуществлять очистку ПЗ от продуктов коррозии, а также механических частиц и песка.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ подготовки призабойной зоны скважины перед кислотной обработкой (А.И. Есипенко, В.В. Калашнев, И.А. Петров и др. Промысловые испытания комплексной технологии кислотных воздействий на месторождениях АО "Ноябрьскнефтегаз", Нефтепромысловое дело, 1996, № 5, с. 12-15). При этом скважина предварительно промывается водным раствором КМЦ, а перед установкой кислотной ванны или продавкой кислоты в пласт последовательно закачивают в насосно-компрессорные трубы (НКТ) в качестве буфера - реагент СНПХ-60/2, 12%-ный раствор соляной кислоты с добавками поверхностно-активных веществ (ПАВ). При продвижении реагента СНПХ-60/2 по НКТ и затрубному пространству на поверхности металла вследствие высоких адсорбционных свойств реагента создается защитное пленочное покрытие, препятствующее контакту кислотного раствора с металлом.

Недостатком данного способа подготовки призабойной зоны (ПЗ) скважины перед кислотной обработкой является то, что промывка проводится двумя растворами - водным раствором КМЦ и реагентом СНПХ-60/2, который создает защитное пленочное покрытие. Применение двухэтапного способа промывки ПЗ скважин приводит к увеличению расхода химреагентов и увеличению стоимости работ, кроме этого защитное пленочное покрытие недостаточно эффективно защищает металл от коррозии, так как при контакте с 12%-ным раствором соляной кислоты в течение двух часов скорость коррозии металла составляет от 11,88 до 17,56 г/м²ч.

Технический результат изобретения - повышение качества подготовки ПЗ скважины при одновременном снижении затрат на проведение работ.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе подготовки призабойной зоны скважины перед кислотной обработкой, включающем промывку скважины и создание защитного пленочного покрытия на металлических поверхностях с использованием воды, карбоксиметилцеллюлозы КМЦ, неонола, указанную подготовку проводят в один этап, используя компоненты в многофункциональном растворе, содержащем КМЦ в виде натрий-карбоксиметилцеллюлозы и дополнительно реагент "Полисил", растворенный в керосине, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Вода 81,3

Натрий-карбоксиметилцеллюлоза 2,1

Неонол 0,3

Реагент "Полисил", растворенный в керосине 16,3

Реагент “Полисил” – кремнийорганическое соединение, содержащее полиорганосилоксаны, полиметаллоорганосилоксаны и др., обладает высокой реакционной способностью. Одним из основных свойств является легкая гидролизуемость. В результате гидролиза образуются сиалоны, конденсирующиеся в полиорганосилоксаны, пленки из которых обладают гидрофобными свойствами. При обработке материалов кремнийорганическими гидрофобизаторами на их поверхности образуется пленка полиорганосилоксанов. Физхико-химические свойства реагента “Полисил”: насыпная плотность 50–200 г/дм³, площадь поверхности на 1 г вещества 100–300 м², размер отдельных частиц 0,005–0,1 мкм, степень гидрофобности (определяется кипячением в течении 0,5 часа) до 99,9%, эффективный краевой угол смачивания поверхности, обработанный реагентом “Полисил” 140⁰–170⁰, диапазон рабочих температур от – 60⁰ до + 180⁰ С. Реагент “Полисил” растворяется в неполярных органических растворителях. Наибольшая растворимость наблюдается: в керосине до 4%, в широкой фракции легких углеводородов до 4,5%. Остальная часть реагента в углеводородных средах находится в виде взвеси (Грайфер В. И. и др. Новые технологии АО РИТЭК повышают эффективность нефтедобывающего комплекса, Нефтепромысловое дело, 1998, № 9 –10, с. 7 – 9).

В предлагаемом растворе содержание реагента “Полисил” в керосине составляет 16,6%.

Способ осуществляется следующим образом.

В скважину опускают НКТ с установкой башмака последних на 5-10 м ниже интервала перфорации. С помощью цементировочного или другого агрегата на поверхности приготавливают раствор для промывки скважины на основе водного раствора натрийкарбоксиметилцеллюлозы, содержащего неионогенное ПАВ-неонол и реагент "Полисил", растворенный в керосине. Для этого бункер агрегата заполняют водой в определенном объеме. В воду вводят расчетное количество натрийкарбоксиметилцеллюлозы и ПАВ - неонол и смесь перемешивают. Затем в полученную смесь вводят реагент "Полисил", растворенный в керосине, и раствор перемешивают. Объем приготавливаемого раствора определяют из расчета. При проведении промывки по закольцованной схеме требуется объем раствора:

где Vn - объем раствора для промывки скважины, м³;

D_k - диаметр обсадной колонны, м;

δ_k - толщина стенки обсадной колонны, м;

Н - глубина скважины, м.

Для расчета принимаем следующие параметры:

D_k=0,146 м; δ_k=0,055 м; H=2500 м.

Расчетный объем раствора

Vn=1,5·0,785(0,146-0,055)²·2500=413,6 м³

Многофункциональный раствор закачивают в скважину в виде эмульсионного раствора. Наличие в растворе натрийкарбоксиметилцеллюлозы обеспечивает вынос из призабойной зоны скважины механических частиц и зерен песка, неионогенное ПАВ-неонол способствует созданию эмульсии, а реагент "Полисил", растворенный в керосине, создает защитное пленочное покрытие.

Пример. Многофункциональный раствор для обработки скважины готовят следующим образом.

В воду объемом 560 мл (560,1 г) при температуре 20-22°С (81,3 мас.%) добавляют 14,5 г КМЦ (2,1 мас.%), ПАВ-неонол 2,1 г (0,3 мас.%), перемешивают на миксере "Воронеж" в течение 10 мин, вводят реагент "Полисил", растворенный в керосине, 112 г (16,3 мас.%) и перемешивают на миксере "Воронеж" в течение 15 мин для растворения. Эмульсия сохраняет свои свойства и не расслаивается в течение 48 часов.

Образцы металла (сталь марки 10) размером 30×15×2 (мм) обрабатывают многофункциональным раствором с %-ным содержанием реагента "Полисил", растворенного в керосине, от 0 до 16,3 (мас.%). После образцы металла помещают в раствор 10% и 15%-ной соляной кислоты, где выдерживают в течение двух часов. Результаты исследований приведены в таблице.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для интенсификации притоков нефти и газа. Технический результат изобретения - повышение качества подготовки призабойной зоны скважины при одновременном снижении затрат на проведение работ. В способе подготовки призабойной зоны скважины перед кислотной обработкой, включающем промывку скважины и создание защитного пленочного покрытия на металлических поверхностях, указанную подготовку проводят в один этап, используя компоненты в многофункциональном растворе при следующем соотношении, мас. %: вода 81,3, натрийкарбоксиметилцеллюлоза 2,1, неонол 0,3, реагент "Полисил", растворенный в керосине,16,3. 1 табл.

Способ подготовки призабойной зоны скважины перед кислотной обработкой, включающий промывку скважины и создание защитного пленочного покрытия на металлических поверхностях с использованием воды, карбоксиметилцеллюлозы КМЦ, неонола, отличающийся тем, что указанную подготовку проводят в один этап, используя компоненты в многофункциональном растворе, содержащем КМЦ в виде натрий-карбоксиметилцеллюлозы и дополнительно реагент "Полисил", растворенный в керосине, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Вода 81,3

Натрий-карбоксиметилцеллюлоза 2,1

Неонол 0,3

Реагент "Полисил", растворенный в керосине 16,3