СПОСОБ БЛОКИРОВАНИЯ ВЫСОКОПРОНИЦАЕМЫХ ОБВОДНИВШИХСЯ НЕФТЯНЫХ ПЛАСТОВ Российский патент 2005 года по МПК E21B43/32 E21B33/138 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов, выравнивания профилей приемистости нагнетательных скважин.

Известен способ изоляции притока воды в эксплуатационные скважины (а.с. СССР 1421849, МКИ 4 Е 21 В 33/138, 1988), в котором в качестве сшивателя гипана используется водный раствор хлорида алюминия. Недостатком данного способа является высокая концентрация хлорида алюминия (30%), что существенно удорожает стоимость скважинообработки.

Известен способ изоляции водопритока в скважину (пат. СССР 1797644, МКИ 5 Е 21 В 33/138, 1993). Способ предусматривает закачку водорастворимого полимера и глинистого компонента в порошкообразном состоянии в жидкости-носителе, в качестве которой используют нефть. Недостатком данного способа является то, что глина - малоэффективный сшиватель для образования трехмерной структуры гелеобразного полиакриламида (ПАА) за счет адсорбции подвижных частей набухшего полимера. Процесс адсорбции обратим и при определенных условиях будет преобладать обратный процесс - десорбция, что приведет к нарушению изоляционного экрана.

Наиболее близок к предлагаемому способ блокирования высокопроницаемых пластов (пат. РФ 2176309, МПК 7 Е 21 В 33/138, 43/32, 1999). В данном способе блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов, включающем закачку в безводной смеси нефтепродуктов - жидкости-носителе - порошкообразных водорастворимого полимера и сшивателя, при этом в качестве указанной безводной смеси нефтепродуктов используют смесь безводной нефти и легкой смолы пиролиза в объемном соотношении 9:1-1:9, а в качестве сшивателя - добавку сухих хлоридов магния, кальция, бария, алюминия, меди железа или их смеси в количестве 0,05-0,2% на массу жидкости-носителя или 30-100% на массу порошкообразного водорастворимого полимера.

Задачей изобретения является повышение эффективности блокирования водопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов за счет увеличения устойчивости и прочности водоизоляционного экрана, а также расширение ассортимента химических реагентов, используемых в качестве сшивателей водорастворимых полимеров и жидкостей-носителей.

Поставленная задача достигается за счет того, что в способе блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов, включающем закачку в жидкости-носителе - безводной смеси нефтепродуктов, содержащей безводную нефть, порошкообразных водорастворимого полимера и сшивателя в количестве 0,05-0,2% на массу жидкости-носителя или 30-100% на массу порошкообразного водорастворимого полимера, в качестве указанной смеси используют смесь безводной нефти и светлых нефтепродуктов, отработанных в соотношении 0,1:9,9-9,9:0,1, а в качестве сшивателя - сухой сульфат алюминия, хрома, железа, магния, меди или их смеси, или квасцы с общей формулой M^IM^III(SO₄)₂·_{12H2O, где М^I -Na, К, Pb, Cs, NH4, а М^III - Al, Cr, Fe, Mn (табл.1).}

Таблица 1Сульфат металлаРастворимость в воде, в г /100 г/ при 1°САl₂(SO₄)₃38,5/25; 38,9/30Al₂(SO₄)₃·_{(NH4)2SO4·24Н2O}9,19/25; 10,94/30Аl₂(SO₄)₃·_{К2SO4·24Н2O}7,23/25; 8,39/30Сr₂(SO₄)₃·_{(NH4)2SO4·24Н2O}- 15,7/40Сr₂(SO₄)₃·_{К2SO4·24Н2O}растворимСr₂(SO₄)₃·_18Н2O64/25;-FeSO₄·_{(NH4)2SO4·6H2O}26,4/20; 33/40Fe₂(SO₄)₃·_{(NH4)2SO4·24H2O}124/25;-Fе₂(SO₄)₃·_{К2SO4·24Н2O}растворимFeSO₄·_7H2O32,8/30; 40,1/40Fе₂(SO₄)₃растворимМgSO₄37,4/25; 39,7/30МgSO₄·_7Н2OрастворимСuSO₄22,3/25; 24,4/30СuSO₄·_5Н2Oрастворим

Эффективность предлагаемого способа блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов проверялась в лабораторных условиях на линейных моделях пласта с искусственной трещиной. Линейную модель пласта заполняли фракцией кварцевого песка (0,05-0,2 мм). Далее модель вакуумировали, насыщали пластовой водой, насыщали безводной нефтью, вытесняли нефть технической водой до полного вытеснения нефти (моделировали полностью промытые зоны).

В промытую модель закачивали блокирующий состав, содержащий в безводной жидкости-носителе порошкообразный водорастворимый полимер и сухие сульфаты металлов, в количестве 20% от объема пор модели. Осуществляли выдержку 24 ч, а далее возобновляли прокачку технической воды. За критерий оценки эффективности предлагаемого способа взят закупоривающий эффект (η ) или степень изоляции, который определяют на основе данных, полученных при испытаниях, расчетным путем по формуле

где К₀ - коэффициент проницаемости модели пласта до закачки блокирующего состава, мкм²; К - коэффициент проницаемости модели пласта после закачки блокирующего состава, мкм².

Результаты опытов приведены в табл.2.

Таблица 2№ опытаДобавка сульфатов металлов на массу жидкости-носителя, %Добавка водорастворимого полимера на массу жидкости-носителя, %Закупоривающий эффект, %1-0,160,120,010,172,330,050,174,340,100,178,750,150,183,460,200,187,570,250,190,480,010,284, 190,050,285, 9100,100,287,3110,150,296,8120,200,297,8130,250,298,3Примечание: в качестве сульфата использован Аl₂(SO₄)₃; аналогичные результаты получены с использованием хромокалиевых квасцов; сульфата хрома, сульфата железа, сульфата магния, сульфата меди или их смеси; (NH₄)₂SO₄·_{Al2(SO4)3·24H2O, K2SO4·Al2(SO4)3·Аl2(SO4)3·24H2О, (NH4)2SO4·Cr2(SO4)3·24H2O, К2SO4·Сr2(SO4)3·24Н2O, (NH4)2SO4·Fe2(SO4)3·24H2O, K2SO4·Fe2(SO4)3·24H2O и их смесь; в качестве жидкости-носителя использовали смесь безводной девонской нефти и светлые нефтепродукты, отработанные в соотношении 1:1 (другие соотношения дают аналогичные результаты).}

Таким образом, оптимальным количеством сульфатов металлов можно считать 0,05-0,2% на массу жидкости-носителя или 30-100% на массу порошкообразного водорастворимого полимера.

Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с известными способами увеличение устойчивости и прочности водоизоляционного экрана, что существенно повышает эффективность блокирования водопроницаемых пород и, как следствие, обеспечивает более длительный межремонтный пробег скважины. Кроме того, предлагаемый способ расширяет ассортимент порошкообразных сшивателей водорастворимых полимеров и жидкостей-носителей.

Источники информации

1. А.с. СССР 1421849, МКИ 4 Е 21 В 33/138. Способ изоляции притока воды в эксплуатационные скважины / Р.Р.Кадыров, Г.И.Губеева, И.С.Куниевская и др. (СССР). - №4109751/22-03; Заявлено 25.08.86; Опубл. 07.09.88. Бюл. №33.

2. Пат. СССР 1797644, МКИ 5 Е 21 В 33/138. Способ изоляции водопритока в скважину / Н.В.Лакомкин, М.Х.Салимов (СССР). - №4915996/03; Заявлено 05.03.91; Опубл. 23.02.93. Бюл. №7.

3. Пат. РФ 2176309, МПК 7 Е 21 В 33/138, 43/32. Способ блокирования высокопроницаемых пластов / М.И.Старшов, Г.Ф.Кандаурова, Н.Н.Ситников и др. (РФ). - №99124518/03; Заявлено 23.11.1999; Опубл. 27.11.2001. Бюл. №33.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов, выравнивания профилей приемистости нагнетательных скважин. В способе блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов, включающем закачку в жидкости-носителе – безводной смеси нефтепродуктов, содержащей безводную нефть, порошкообразных водорастворимого полимера и сшивателя в количестве 0,05-0,2% на массу жидкости-носителя или 30-100% на массу порошкообразного водорастворимого полимера, в качестве указанной смеси используют смесь безводной нефти и светлых нефтепродуктов, отработанных в соотношении 0,1:9,9 - 9,9:0,1, а в качестве сшивателя - сухой сульфат алюминия, хрома, железа, магния, меди или их смеси, или квасцы с общей формулой М^IМ^III(SO₄)₂·12Н₂О, где М^I – Na, K, Pb, Cs, NH₄, а М^III – Al, Cr, Fe, Mn. Технический результат – повышение эффективности блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов за счет увеличения устойчивости и прочности водоизоляционного экрана, а также расширение ассортимента химических реагентов, используемых в качестве сшивателей водорастворимых полимеров и жидкостей-носителей. 2 табл.

Способ блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов, включающий закачку в жидкости-носителе – безводной смеси нефтепродуктов, содержащей безводную нефть, порошкообразного водорастворимого полимера и сшивателя в количестве 0,05-0,2 % на массу жидкости-носителя или 30-100 % на массу порошкообразного водорастворимого полимера, отличающийся тем, что в качестве указанной смеси используют смесь безводной нефти и светлых нефтепродуктов, отработанных в соотношении 0,1:9,9 - 9,9:0,1, а в качестве сшивателя - сухой сульфат алюминия, хрома, железа, магния, меди или их смеси, или квасцы с общей формулой М^IМ^III(SO₄)₂·12Н₂О, где М^I – Na, K, Pb, Cs, NH₄, а М^III – Al, Cr, Fe, Mn.