СПОСОБ ГИДРОФОБНОЙ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА Российский патент 2004 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам повышения продуктивности скважины за счет физико-химического воздействия на пласт.

В процессе вскрытия песчаниковых пластов происходят изменения их фильтрационных параметров, которые влияют на производительность скважин и их добывные характеристики. В целях восстановления продуктивности скважин используют большое количество способов воздействия на пласт: тепловые, газовые, гидродинамические, микробиологические, физико-химические, а также их различные комбинации [Абасов М.Т. и др. Современные методы увеличения нефтеотдачи пластов. МНТК “Нефтеотдача”. - М.: Наука, 1992, с. 5-130]. Однако большинство из них не обладают достаточной эффективностью, сложны в осуществлении, энергоемки и требуют применения дорогостоящих реагентов.

Известен способ обработки призабойной зоны пласта [А.с. СССР №1327594, Е 21 В 43/27, 1985], предусматривающий нагнетание в указанную зону смеси масло и водорастворимых поверхностно-активных веществ в углеводородной жидкости. Недостаток способа состоит в его низкой эффективности, заключающейся в том, что смешивание веществ с противоположной поверхностной активностью (гидрофилизация и гидрофобизация) приводит к их взаимной дезактивации.

Также известен способ повышения нефтеотдачи пласта, включающий обработку призабойной зоны пласта суспензией гидрофобного реагента в органическом растворителе [Патент РФ №2015142, Е 21 В 43/22, 1996]. Недостаток данного способа состоит в том, что гидрофобный агент (оксид кремния) абсолютно не растворим в несущем его органическом растворителе и, несмотря на довольно высокую степень дисперсности, способен выпадать под действием сил гравитации в осадок, сужать диаметры транспортных каналов песчаников и ухудшать вследствие этого их фильтрационные свойства.

Наиболее близким является способ гидрофобной обработки призабойной зоны продуктивного пласта, включающий обработку пород призабойной зоны продуктивного пласта гидрофобизирующим составом – дисперсией или раствором органополисилоксана, в т.ч. полиметилгидросилоксана, в концентрациях 0,0664, 0,0629, 0,0397%, в органической жидкости – керосине, дизельном топливе, различных продуктах дистилляции нефти, сырой нефти, который прокачивают сквозь породы призабойной зоны пласта, выдержку скважины в покое 0,5 или 7 суток, затем перевод в режим притока углеводорода (Патент США №4197912, Е 21 В 43/22, 15.04.1980).

Техническим результатом является повышение надежности, придание песчаникам водоотталкивающих свойств, не снижая эффективное сечение транспортных каналов.

Технический результат достигается тем, что в способе гидрофобной обработки призабойной зоны продуктивного пласта, включающем обработку пород призабойной зоны продуктивного пласта гидрофобизирующим составом – раствором полиметилгидросилоксана в органической жидкости, который прокачивают сквозь породы призабойной зоны пласта, выдержку скважины в покое, перевод в режим притока углеводорода, в качестве указанного раствора используют 0,06-0,36%-ный раствор полиметилгидросилоксана в конденсате, который прокачивают в объеме, равном 1–3 объемам порового пространства пород обрабатываемой зоны, а выдержку скважины в покое осуществляют 1–1,5 суток.

Приведенные ниже примеры иллюстрируют возможность осуществления, техническую полезность и эффективность изобретения.

Пример 1

Растворимость полиметилгидроксилоксана в конденсате

Проведенные испытания показали (табл. 1), что полиметилгидроксилоксан (ПМГС) смешивается с конденсатом в любых соотношениях, образуя гомогенный прозрачный раствор. Кроме того, он хорошо растворяется в индивидуальных алифатических (от С₆ до С₁₀) и ароматических (бензол, толуол, ксилол) углеводородах.

Пример 2

Определение углов смачивания (табл. 2)

Полированные пластинки из кварцевого стекла обрабатывают кипящей 5%-ной соляной кислотой. Промывают дистиллированной водой до отрицательной реакции на хлор-анион. Сушат при 105°С. Одну из пластинок (1) оставляют с гидрофильной поверхностью, а остальные смачивают конденсатом (2) и конденсатными растворами ПМГС (3-7). Сушат пластинки на воздухе в вертикальном положении. Далее по стандартной методике определяют угол смачивания поверхности дистиллированной водой. На каждой пластинке умещается 5-7 капель. Результаты измерений подтверждают гидрофобизирующий эффект используемого состава.

Пример 3

5 мл 0,214%-го конденсатного раствора ПМГС вводят в контакт с 15 г стеклянных микросфер с диаметром 0.6-1 мм и удельной поверхностью 0,1 м²/г. Тщательно перемешивают и оставляют в покое на 24 часа, после чего раствор отделяют от микросфер и определяют методом ЯМР на ядрах Н содержание ПМГС. Средний результат из трех параллельных экспериментов 0,170%. Величина адсорбции ПМГС равна 0,015 г/м².

Пример 4

Два образца парфеновского песчаника, подготовленные для фильтрационных исследований по стандартной методике, приводят в контакт с 0,1%-ным раствором ПМГС в конденсате таким образом, чтобы керны были погружены в гидрофобизирующий состав ~ на ¹/₄ высоты. Емкость герметизируют, оставляют в покое на 1 сутки. Затем образцы сушат на воздухе, насыщают пластовой водой и определяют проницаемость по воде. На чертеже приведены результаты исследования, которые подтверждают положительное влияние гидрофобизирующего состава на фильтрационные свойства песчаников. Видно, что величина q/AP увеличивается в среднем в 1,5-1,6 раза.

Увеличение проницаемости пород призабойной зоны пласта сопровождается повышением производительности скважины. Таким образом, существенным отличием изобретения от способа-прототипа является его большая надежность, так как для придания песчаникам водоотталкивающих свойств используют раствор гидрофобизирующего агента, а не суспензию, из которой гидрофобизирующий агент может улавливаться пористой средой, вследствие чего возможно уменьшение эффективного сечения транспортных каналов песчаников и, как следствие, снижение их проницаемости.

Пример 5

Гидрофобная обработка пород призабойной зоны заглинизированных терригенных пластов конденсатным раствором полиметилгидросилоксана.

Сущность предлагаемого способа обработки состоит в закачивании в призабойную зону продуктивного пласта конденсатного 0,36%-ного раствора маслорастворимого гидрофобизатора - полиметилгидросилоксана (ПМГС) с последующей выдержкой раствора в пласте в течение 24 часов. Этого времени достаточно, чтобы завершился процесс адсорбции ПМГС на поверхности фильтрационных пор и каналов песчаника.

Перечень оборудования, необходимого для осуществления гидрофобной обработки призабойной зоны пласта:

- цементировочные агрегаты (ЦА-300; ЦА-320; ЦА-400);

- насосы (2АН-500; 4АН-703);

- насосно-компрессорные трубы (63.5; 73.0; 102 мм);

- пакера (ПШ 5’’-500; ПШ 6’’-500; ПГ5’’-500);

- устьевая арматура (АУ-5; АУ-6).

Приготовление гидрофобизирующей композиции

В качестве растворителя используют обезвоженный (сухой) конденсат Ковыктинского месторождения. Гидрофобизатором служит кремнийорганическая жидкость марки 136-157 М, производимая АО “Сибирский силикон” в соответствии с ТУ 6-02-694-76 с изменением 1-3. Для приготовления конденсатного раствора ПМГС необходима соответствующего объема полиэтиленовая или металлическая емкость с гуммированным или эмалевым покрытием, оборудованная перемешивающим устройством.

Приготовление гидрофобизирующей композиции. В емкость заливают конденсат, туда же добавляют ПМГС из расчета 2,6 кг ПМГС на 1 м³ (0,721 т) конденсата. Раствор тщательно перемешивают и используют по назначению.

Объем гидрофобизирующей композиции

Объем раствора для гидрофобной обработки пород призабойной зоны пласта рассчитывают исходя из запланированного радиуса обработки с использование формулы:

V=π(R²-r²)mh, м³

где V - потребный объем гидрофобизирующей композиции, м³;

R - радиус обрабатываемой зоны пласта, м;

r - радиус скважины, м;

m - коэффициент пористости породы;

h - мощность обрабатываемого интервала, м.

Технология закачки гидрофобизирующей композиции

Технология гидрофобной обработки пород призабойной зоны заглинизированных терригенных пластов конденсатным раствором ПМГС состоит из ряда последовательных операций:

- приготовление необходимого количества 0,36%-го раствора ПМГС в конденсате;

- размещение гидрофобизирующей композиции (0,36%-ный конденсатный раствор ПМГС) в насосно-компрессорных трубах и в скважине;

- закачка в пласт под давлением всего объема приготовленной гидрофобизирующей композиции с последующей подачей продавочной жидкости (чистый конденсат) в объеме, равном полному объему насосно-компрессорных труб;

- пропитка пласта гидрофобной композицией в статических условиях при перекрытом трубном и затрубном пространстве в течение 24 часов;

- по истечении срока обработки приступают к разрядке скважины и вызову притока. Во время очистки скважины производят отбор проб отработанного раствора для определения в нем количества гидрофобизатора.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам повышения продуктивности скважины за счет физико-химического воздействия на пласт. Техническим результатом является повышение надежности, придание песчаникам водоотталкивающих свойств, не снижая эффективное сечение транспортных каналов. В способе гидрофобной обработки призабойной зоны продуктивного пласта, включающем обработку пород призабойной зоны продуктивного пласта гидрофобизирующим составом – раствором полиметилгидросилоксана в органической жидкости, который прокачивают сквозь породы призабойной зоны пласта, выдержку скважины в покое, перевод в режим притока углеводорода, в качестве указанного раствора используют 0,06- 0,36%-ный раствор полиметилгидросилоксана в конденсате, который прокачивают в объеме, равном 1-3 объемам порового пространства пород обрабатываемой зоны, а выдержку скважины в покое осуществляют 1-1,5 суток. 2 табл., 1 ил.

Способ гидрофобной обработки призабойной зоны продуктивного пласта, включающий обработку пород призабойной зоны продуктивного пласта гидрофобизирующим составом – раствором полиметилгидросилоксана в органической жидкости, который прокачивают сквозь породы призабойной зоны пласта, выдержку скважины в покое, перевод в режим притока углеводорода, отличающийся тем, что в качестве указанного раствора используют 0,06–0,36%-ный раствор полиметилгидросилоксана в конденсате, который прокачивают в объеме, равном 1 – 3 объемам порового пространства пород обрабатываемой зоны, а выдержку скважины в покое осуществляют 1 – 1,5 суток.