ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ГЛУШЕНИЯ СКВАЖИН Российский патент 2009 года по МПК C09K8/42 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к жидкостям для глушения скважин, и может быть использовано при проведении ремонтных работ в скважинах с пластовым давлением, равным или ниже гидростатического.

Анализ существующего уровня техники показал следующее:

- известна жидкость для глушения скважины, рецептура которой имеет следующее соотношение компонентов, вес.%:

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ)58,7-69Поверхностно-активное вещество0,3-0,7Технический глицерин30-40Моноэтаноламид0,3-1,0

(а.с. СССР №796394 от 26.03.1979 г., кл. Е21В 43/12, опубл. в Бюл. №2, 1981 г.).

Недостатком указанной жидкости является недостаточная эффективность глушения скважин. Это обусловлено следующими причинами: данная жидкость из-за высокого содержания в ней полимера КМЦ обладает высокими значениями вязкости. Последнее создает определенные трудности при прокачивании жидкости, что недопустимо при глушении скважин, так как в промысловых условиях приводит к технологическим трудностям при использовании указанной жидкости. При использовании данной жидкости не сохраняется естественная проницаемость продуктивного пласта после деблокирования, т.к. КМЦ оказывает кольматирующее воздействие на продуктивный пласт. Последнее не способствует сохранению коллекторских свойств продуктивного пласта, что приводит к увеличению сроков освоения скважины. При освоении скважины жидкость извлекается водным раствором ПАВ, фильтрующимся в пласт и кольматирующим его. Использование в зимнее время затрудняется из-за еще более высоких значений вязкости.

Известна жидкость для глушения скважин, рецептура которой имеет следующее соотношение ингредиентов, мас.%:

Крахмал 1,0-2,0Каустическая сода 0,04-0,16ПАВ 0,05-0,1Метасиликат натрия 0,2-1,2Пергидрат мочевины 0,07-0,1Хлористый калий 3,0ВодаОстальное

(см. патент РФ №2203919 от 29.12.2000 г., кл. С09К 7/02, Е21 В 43/12, опубл. в Бюл. №13, 2003 г.).

Недостатком указанной жидкости является недостаточная эффективность глушения скважин. Это обусловлено следующими причинами: низкие значения условной, пластической вязкости и динамического напряжения сдвига (см. табл.1 описание к патенту) придают составу способность глубоко проникать в пласт и даже поглощаться пластом, а структурно-механические свойства не обеспечивают возможности создания репрессии на пласт. Поверхностно-активное вещество, входящее в состав жидкости в указанном количестве, недостаточно для процесса воздухововлечения (уменьшения плотности), это ограничивает область применения данной жидкости на скважинах с аномально низкими пластовыми давлениями и продуктивными пластами низкой проницаемости. Неудовлетворительные структурно-реологические свойства данной жидкости и, как следствие, относительно повышенные значения фильтрации не обеспечивают сохранение коллекторских свойств продуктивного пласта. Происходит проникновение фильтрата в пласт. Увеличиваются сроки освоения скважин. Данная жидкость для глушения также не может быть использована в зимнее время, так как не имеет морозоустойчивых добавок;

В качестве прототипа выбрана жидкость для глушения скважин, рецептура которой имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:

Биополимер ксантанового рода1,0Полиалкиленгликолевый компонент2,0Понизитель фильтрации0,3Ингибитор набухания глин1,0Регулятор рН - КОН0,05Водаостальное

(см. патент РФ №2168531 от 09.11.1999 г., кл. С09К 7/00, опубл. в Бюл. №16, 2001 г.).

Недостатком указанной жидкости является недостаточная эффективность глушения скважин и невысокая устойчивость биополимерной основы к микробиологической деструкции. Это обусловлено следующими причинами: жидкость характеризуется неудовлетворительными структурно-реологическими свойствами и, как следствие, относительно повышенными значения фильтрации. Совместное использование реагентов в жидкости не создает достаточно связанной системы, которая бы снижала фильтрацию. Используемый реагент для регуляции фильтрации ПАЦ и крахмал вместе с биополимером только образуют слабую фильтрационную корку в пористой среде коллектора, через которую легко проникает достаточно большой объем фильтрата, что неблагоприятно сказывается на естественной проницаемости продуктивного пласта. Взаимодействие породы пласта с минимальными компонентами жидкой фазы (фильтрата) приводит к изменению структуры пласта за счет возможного образования трудно растворимых продуктов реакции. Снижение емкостно-фильтрационных свойств продуктивного пласта в результате изменения его структуры при освоении приводит к некоторому уменьшению коэффициента восстановления проницаемости пласта. Вышеуказанное не обеспечивает сохранение коллекторских свойств продуктивного пласта и способствует увеличению сроков освоения скважин. Использование жидкости указанной рецептуры в зимнее время малоэффективно, так как не содержит морозоустойчивых добавок.

В результате проведенных лабораторных исследований на устойчивость полимерной основы жидкости к микробиологической деструкции выявлено следующее: на 9 сутки происходит ухудшение структурно-реологических свойств жидкости. Вероятно это объясняется следующим: при наличии в жидкости трех полимеров (биополимер ксантанового рода, ПАЦ и КМЦ) в рецептуре недостаточно количество бактерицида для предотвращения их деструкции, низкая способность данного бактерицида оказывать воздействие - блокировать определенные виды ферментов клеточных микроорганизмов.

Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемого изобретения, сводится к следующему:

- повышается эффективность глушения скважин за счет использования жидкости с улучшенными структурно-реологическими свойствами и, как следствие, с низкими значениями показателя фильтрации, что обеспечивает сохранение коллекторских свойств продуктивного пласта и способствует сокращению сроков освоения скважин при одновременном увеличении морозостойкости;

- повышается устойчивость биополимерной основы к микробиологической деструкции;

- расширяется ассортимент бактерицидов.

Технический результат достигается с помощью известной жидкости для глушения скважин, состоящей из биополимера ксантанового рода, гликольсодержащего компонента, понизителя фильтрации, бактерицида и воды, которая в качестве биополимера ксантанового рода содержит SEANEC-TU или МС Bioxan, в качестве гликольсодержащего компонента - диэтиленгликоль, в качестве понизителя фильтрации - хлорид кальция, а в качестве бактерицида - Морпен при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

SEANEC-TU или МС Bioxan0,4-1,0Диэтиленгликоль15-25Хлорид кальция5-10Морпен0,5-1,0Водаостальное.

Заявляемая жидкость соответствует условию «новизна».

Для приготовления жидкости для глушения используют биополимеры ксантанового рода SEANEC-TU или МС Bioxan, диэтиленгликоль по ГОСТ 6221-90, хлорид кальция по ГОСТ 450-77, Морпен по ТУ 2481-008-22299560-02.

В процессе глушения газовых, газоконденсатных и нефтяных скважин с пластовым давлением, равным или ниже гидростатического, происходит интенсивное нарушение коллекторских свойств продуктивного пласта, снижение производительности скважин. К основным требованиям, предъявляемым к жидкостям для глушения скважин, относятся следующее:

- максимальное сохранение коллекторских свойств продуктивного пласта;

- технологические свойства используемых жидкостей должны быть регулируемыми в широких пределах горно-геологических условий эксплуатации скважин;

- плотность жидкости для глушения скважин должна быть достаточной для обеспечения необходимого противодавления на пласт;

- обеспечение взрыво- и пожаробезопасности.

При условии использования в зимнее время жидкость для глушения скважин должна быть и морозостойкой.

Биополимеры ксантанового рода представляют собой водорастворимые полисахариды, получаемые микробиологическим действием бактерий в гидрокарбонатной среде с добавкой протеина и неорганического азота. То есть, это внеклеточный микробный полисахарид, образующийся в виде покрытия на каждой бактерии. На заключительном этапе осуществляется осаждение в изопропиловом спирте, разделение, сушка и измельчение до порошкообразного состояния. Особенностью используемых биополимеров является наличие в их составе большого числа функциональных химически активных групп: гидроксильных (ОН), карбоксильных (СООН), аминных (NH₂), карбонильных (С=O) и др. Это открывает возможность их химической модификации путем прививок, комплексообразования и т.п. Молекулы указанных биополимеров включает в свою цепочку как гидрофильные (функциональные), так и гидрофобные (углеводные) группы, и гидратация их протекает подобно молекулам дифильных веществ лишь частично, в зависимости от растворителя. Таким образом, молекулы биополимера гидратируются в воде не полностью, а лишь на определенных участках. Число молекул воды, составляющих гидратационную оболочку, обычно невелико, но объем гидратированных ионов по сравнению с негидратированными резко возрастает. Несмотря на то, что объем гидратированных ионов возрастает и он в десятки раз больше объема негидратированных, некоторый объем негидратированных ионов остается. Это вызвано неравномерной плотностью упаковки молекул воды в объеме гидратационной оболочки. Высокая плотность первых слоев постепенно, диффузионно снижается к периферии (такие слои называются диффузными). Воду гидратационных оболочек (слоев) иначе называют связанной. При взаимодействии ингредиентов, входящих в рецептуру жидкости для глушения скважин, происходит (в зависимости от величины и размера зарядов) перераспределение ионов воды (образование гидратационных оболочек) между функциональными группами ингредиентов. Это ведет к уменьшению объема свободной (не связанной) воды.

Наличие большого числа активных функциональных групп у совместно используемых в рецептуре предлагаемой жидкости ингредиентов в заявляемых интервалах, особенно в биополимерах ксантанового рода SEANEC-TU или МС Bioxan, способствует образованию большого количества различных видов связи, что ведет к образованию сложного высокомолекулярного соединения трехмерной структуры. Увеличение объема связанной воды в молекулах указанных ингредиентов жидкости приводит к улучшению ее структурно-реологических свойств, а именно пластической вязкости, динамического напряжения сдвига, а также статического напряжения сдвига и, как следствие, к низким значениям показателя фильтрации. В результате обеспечивается сохранение коллекторских свойств продуктивного пласта, что способствует сокращению сроков освоения скважин. Однако по своей физико-химической структуре микробные полисахариды (биополимеры) склонны к микробиологической деструкции - разрушению макромолекул под действием влаги, света, кислорода воздуха, биологического фактора или совместным воздействием этих факторов, в результате чего происходит выделение летучих продуктов, изменение физико-химических характеристик биополимера и снижение реологических показателей. Потеря технологических и структурно-реологических свойств жидкостей на биополимерной основе происходит в результате невысокой устойчивости последней к микробиологической деструкции, что, в свою очередь, приводит к необходимости использования бактерицидов.

Основным структурным элементом микробного полисахарида являются бактериальная клетка. Содержимое тела бактериальной клетки, или ее цитоплазма, представляет собой желеобразный, вязкий раствор, в котором растворены различные органические и неорганические соединения, окружена тонкой цитоплазматической мембраной, образующей протопласт. Ее основной компонент - сложные вещества, состоящие из белков и жиров (липопротеины). Активный транспорт питательных веществ из окружающей среды в клетку через цитоплазматическую мембрану осуществляется с помощью спец. ферментов - пермеаз, находящихся в составе мембраны. В мембране также присутствуют ферменты, участвующие в дыхании, в обмене углеводов, в образовании самой мембраны и др. важных функциях клетки. Бактериальный протопласт окружен клеточной стенкой, обеспечивающей постоянство формы бактерии. Основной компонент стенки - сложное соединение, молекулы которого связаны друг с другом с помощью белковых мостиков и образуют полимерную структуру. Первым барьером на пути взаимодействия биополимера с бактерицидами являются клеточная стенка и цитоплазматическая мембрана. Наличие в предлагаемой жидкости Морпена наряду с диэтиленгликолем - оказывает ингибирующее действие на процесс биодеструкции и, как следствие, повышается устойчивость биополимерной основы к микробиологической деструкции. Совместное их действие как антиоксидантов (антиокислителей) для предотвращение процесса деструкции носит название - синеризма. Применение Морпена в качестве бактерицида в сочетании с другими ингредиентами позволяет сделать вывод о синергетическом эффекте, проявляющемся в улучшении свойств жидкости (см. акт испытаний).

В химической литературе в связи со сложностью строения и многофункциональностью мембранного аппарата микроорганизмов конкретные механизмы взаимодействия указанных веществ с бактериальными клетками биополимеров изучены недостаточно. Очевидно молекулы Морпена, несущие отрицательно заряженные ионы, взаимодействуют с реакционноспособными группами пептидогликона - основным компонентом белка мембраны бактериальной клетки (для Морпена мишенями являются кетонные группы белков и фосфатные группы тейхоевых кислот), тем самым нарушая проницаемость цитоплазматической мембраны. Ослабление целостности клеточной стенки приводит к проникновению в клетку воды из окружающей среды, набухание клетки, а затем к разрыву цитоплазматической мембраны и вытеканию содержимого - цитоплазматической мембраны и вытеканию содержимого - цитоплазмы, представляющей собой желеобразный вязкий раствор, во внешнюю среду, т.е происходит лизис бактериальной клетки. Поэтому в предлагаемом составе в течение 6-15 дней происходит максимальное повышение вязкости. Молекулы диэтиленгликоля (НОСН₂-СН₂-О-СН₂-СН₂ОН) проникают внутрь бактериальной клетки, взаимодействуют с различными функциональными группами ферментов, участвующих в метаболических процессах бактериальной клетки. Ингибирование даже одного какого-либо фермента, участвующего в важном метаболическом процессе, приостанавливает весь процесс жизнедеятельности клетки, тем самым повышается устойчивость полимерной основы предлагаемой жидкости к микробиологической деструкции. Использование Морпена в качестве бактерицида расширяет ассортимент последних. Кроме того, жидкость обладает повышенной морозоустойчивостью.

Содержание в жидкости SEANEC-TU или МС Bioxan в количестве менее 0,4 мас.%, диэтиленгликоля менее 15 мас.%, хлорида кальция менее 5 мас.%, а Морпена менее 0,5 мас.% отрицательно влияет на структурно-реологические свойства, происходит снижение показателей пластической вязкости, динамического и статического напряжения сдвига, увеличивается фильтрация, снижается устойчивость биополимерной основы к микробиологической деструкции.

Содержание в жидкости SEANEC-TU или МС Bioxan в количестве более 1,0 мас.%, диэтиленгликоля более 25 мас.%, хлорида кальция более 10 мас.%, а Морпена более 1,0 мас.% нецелесообразно так как не приводит к улучшению структурно-реологических свойств и устойчивости биополимерной основы к микробиологической деструкции.

Таким образом, согласно вышесказанному предлагаемая совокупность существенных признаков обеспечивает достижение заявляемого технического результата.

По имеющимся источникам известности не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками предлагаемого изобретения по заявляемому техническому результату.

Заявляемая жидкость соответствует условию «изобретательский уровень».

Более подробно сущность заявляемого изобретения описывается следующими примерами.

Пример использования жидкости для глушения в промысловых условиях на скважине, коллектор которой представлен сеноманскими отложениями.

Исходные данные

1. Глубина скважины, м - 1205

2. Глубина спуска эксплуатационной колонны, м - 1183,5

3. Наружный диаметр эксплуатационной колонны, мм - 168

4. Внутренний диаметр эксплуатационной колонны, D_вэк, мм - 153,4

5. Наружный диаметр насосно-компрессорных труб (НКТ), D_ННКТ, - 127

6. Внутренний диаметр НКТ, D_внкт, мм - 115

7. Глубина спуска НКТ (башмак HKT), L, м - 1120

8. Искусственный забой, м - 1182

9. Текущий забой, м - 1188

10. Интервал перфорации, м - 1170,4-1128

11. Устье оборудовано: КГ (колонная головка) - «Бреда» 14³/₄×l0¹/₄×8⁵/₈ ^{ФА (фонтанная арматура) - «Бреда» 150×100-140ХЛ}

12. Пластовое давление Р_пл=2,67 МПа.

Рассчитывают:

1. Объем блокирующей жидкости V_бж

V_бж=к·h·π·D² _вэк/4,

где к - коэффициент запаса для сеноманской залежи;

к=5-6, определен из опыта работ на месторождении;

h - расстояние от верхних перфорационных отверстий до текущего забоя, м.

h=1188-1128=60 м.

V_бж=5·60·3,14·0,1534²/4≈5,5 м³.

2. Объем первой пачки жидкости глушения V_1жгл

V_1жгл=L·π·(D² _вэк-D² _ннкт)/4,

V_1жгл=1120·3,14·(0,1534²-0,127²)/4≈6,5 м³.

3. Объем второй пачки жидкости глушения V_2жгл

V_2жгл=(L·π·D² _внкт/4)+(h₁·π·D² _вэк/4),

где h₁ - расстояние от верхних перфорационных отверстий до башмака НКТ, м.

h₁=1128-1120=8,0 м.

V_2жгл=(1120·3,14·0,115²/4)+(8,0·3,14·0,1534²/4)≈11,8 м³.

Для глушения скважины приготавливают 5,5 м³ блокирующей жидкости и 18,3 м³ жидкости глушения.

Жидкость глушения готовят в виде двух порционно: 10 м³ и 8,3 м³.

Для приготовления 10 м³ жидкости глушения в емкость объемом 10 м³ заливают воду объемом 7,04 м³ или 7040 л (что составляет 70,4 мас.%), засыпают 80 кг биополимера SEANEC-TU (что составляет 0,8 мас.%), 800 кг CaCl₂ (что составляет 8 мас.%), вводят 2 м³ диэтиленгликоля или 2000 л (что составляет 20 мас.%) и 0,08 м³ или 80 л Морпена (что составляет 0,8 мас.%). Осуществляют перемешивание циркуляцией цементировочным агрегатом ЦА 320. После приготовления 10 м³ жидкости глушения производят слив ее в емкость для хранения. По выше приведенной схеме готовят и 9,8 м³ жидкости глушения при следующем соотношении ингредиентов:

Диэтиленгликоль 1,66 м³ или 1660 л (20 мас.%),

Биополимер SEANEC-TU 66,4 кг (0,8 мас.%),

CaCl₂ 664 кг (8 мас.%),

Морпен 0,0664 м³ или 66,4 л (0,8 мас.%),

Вода 5,8432 м³ или 5843,2 л (70,4 мас.%).

Приготовленный раствор сливают в емкость для хранения.

1. При закрытом затрубном пространстве в трубное пространство скважины закачивают первую пачку жидкости глушения объемом 6,5 м³.

2. Закачивают 5,5 м³ блокирующего состава в трубное пространство скважины, при этом затрубное пространство открывают на факельную линию, оборудованную штуцером 8-10 мм. В качестве блокирующего состава используют состав, состоящий из 1,1 м³ газоконденсата, 1,1 м³ 25%-ного водного раствора конденсированной сульфит спиртовой барды, 3,3 м³ водного раствора хлорида кальция плотностью 1,20 кг/м³ и 550 кг наполнителя «Полицелл ЦФ».

3. Закачивают вторую пачку жидкости глушения объемом 11,8 м³ до появления первой ее пачки на факельной линии.

4. Закрывают затрубное пространство и производят закачку оставшегося количества жидкости глушения.

5. Скважину закрывают на технологический отстой в течение 12 часов и контролируют устьевые давления.

После глушения скважины проводят ремонтные работы. Затем продуктивный пласт деблокируют и производят освоение скважины двухфазной пеной, плавно снижая противодавление на пласт до получения притока газа.

В результате использования жидкости глушения скважины во время проведении ремонтных работ поглощения указанной жидкости не происходит, время выхода скважины на доремонтный режим эксплуатации сокращается с 7 до 3 суток.

Пример 1 (лабораторный).

Для приготовления 1000 г жидкости для глушения смешивают 791 мл (что составляет 79,1 мас.%) воды, 4 г SEANEC-TU (что составляет 0,4 мас.%), 145,6 мл диэтиленгликоля (что составляет 15 мас.%) плотностью 1030 кг/м³, 50 г хлорида кальция (что составляет 5 мас.%), 4,7 мл Морпена (что составляет 0,5 мас.%) плотностью 1060 кг/м³. Перемешивание осуществляют до полного растворения ингредиентов, после чего определяют свойства жидкости:

Т=-15°С, ρ=1005 кг/м³, η=20 мПа·с, τ=186 дПа, θ_1/10=20/26 дПа, Ф=1,5 см³/30 минут, β=99,6%;

- через 3 суток τ=190 дПа, θ₁₀=29 дПа, Ф=1,3 см³/30 минут;

- через 6 суток τ=190 дПа, θ₁₀=29 дПа, Ф=1,3 см³/30 минут;

- через 9 суток τ=187 дПа, θ₁₀=26 дПа, Ф=1,6 см³/30 минут;

- через 12 суток τ=185 дПа, θ₁₀=24 дПа, Ф=1,6 см³/30 минут;

- через 15 суток τ=185 дПа, θ₁₀=24 дПа, Ф=1,6 см³/30 минут;

- через 18 суток τ=184 дПа, θ₁₀=24 дПа, Ф=1,6 см³/30 минут;

- через 21 суток τ=183 дПа, θ₁₀=24 дПа, Ф=1,6 см³/30 минут.

Пример 2. Готовят 1000 г жидкости для глушения скважин, г/мас.%:

MC Bioxan10/1,0 Диэтиленгликоль250/25 (используют 242,7 мл
ρ=1030 кг/м³)Хлорид кальция100/10 Морпен10/1 (используют 9,4 мл
ρ=1060 кг/м³)Вода630/63 

Проводят все операции, как указано в примере 1.

Свойства жидкости для глушения скважин:

- в день приготовления:

Т=-30°С, ρ=1020 кг/м³, η=38 мПа·с, τ=383 дПа, θ_1/10=33/48 дПа, Ф=0,5 см³/30 минут, β=95,8%;

- через 3 суток τ=392 дПа, θ₁₀=50 дПа, Ф=0,3 см³/30 минут;

- через 6 суток τ=396 дПа, θ₁₀=53 дПа, Ф=0,3 см³/30 минут;

- через 9 суток τ=391 дПа, θ₁₀=50 дПа, Ф=0,5 см³/30 минут;

- через 12 суток τ=389 дПа, θ₁₀=50 дПа, Ф=0,5 см³/30 минут;

- через 15 суток τ=385 дПа, θ₁₀=48 дПа, Ф=0,5 см³/30 минут;

- через 18 суток τ=385 дПа, θ₁₀=48 дПа, Ф=0,5 см³/30 минут;

- через 21 суток τ=382 дПа, θ₁₀=48 дПа, Ф=0,5 см³/30 минут.

Пример 3. Готовят 1000 г жидкости для глушения скважин, г/мас.%:

SEANEC-TU8/0,8 Диэтиленгликоль200/20 (используют 194,2 мл
ρ=1030 кг/м³)Хлорид кальция80/8 Морпен8/0,8 (используют 7,6 мл
ρ=1060 кг/м³)Вода704/70,4 

Проводят все операции, как указано в примере 1.

Свойства жидкости для глушения скважин:

- в день приготовления:

Т=-25°С, ρ=1015 кг/м³, η=34 мПа·с, τ=348 дПа, θ_1/10=28/37 дПа, Ф=0,8 см³/30 минут, β=97,8%;

- через 3 суток τ=360 дПа, θ₁₀=42 дПа, Ф=0,6 см³/30 минут;

- через 6 суток τ=361 дПа, θ₁₀=42 дПа, Ф=0,6 см³/30 минут;

- через 9 суток τ=357 дПа, θ₁₀=40 дПа, Ф=0,7 см³/30 минут;

- через 12 суток τ=354 дПа, θ₁₀=39 дПа, Ф=0,7 см³/30 минут;

- через 15 суток τ=354 дПа, θ₁₀=39 дПа, Ф=0,7 см³/30 минут;

- через 18 суток τ=349 дПа, θ₁₀=39 дПа, Ф=0,7 см³/30 минут;

- через 21 суток τ=345 дПа, θ₁₀=36 дПа, Ф=0,8 см³/30 минут.

Пример 4. Готовят 1000 г жидкости для глушения скважин, г/мас.%:

MC Bioxan10/1,0 Диэтиленгликоль250/25 (используют 242,7 мл
ρ=1030 кг/м³)Хлорид кальция50/5 Морпен10/1 (используют 9,4 мл
ρ=1060 кг/м³)Вода680/68 

Проводят все операции, как указано в примере 1.

Свойства жидкости для глушения скважин:

- в день приготовления:

Т=-28°С, ρ=1010 кг/м³, η=36 мПа·с, τ=359 дПа, θ_1/10=31/43 дПа, Ф=0,7 см³/30 минут;

- через 3 суток τ=372 дПа, θ₁₀=45 дПа, Ф=0,5 см³/30 минут;

- через 6 суток τ=375 дПа, θ₁₀=46 дПа, Ф=0,4 см³/30 минут;

- через 9 суток τ=370 дПа, θ₁₀=45,5 дПа, Ф=0,5 см³/30 минут;

- через 12 суток τ=370 дПа, θ₁₀=45 дПа, Ф=0,6 см³/30 минут;

- через 15 суток τ=365 дПа, θ₁₀=44,5 дПа, Ф=0,6 см³/30 минут;

- через 18 суток τ=364 дПа, θ₁₀=44 дПа, Ф=0,6 см³/30 минут;

- через 21 суток τ=360 дПа, θ₁₀=43 дПа, Ф=0,7 см³/30 минут.

Пример 5. Готовят 1000 г жидкости для глушения скважин, г/мас.%:

SEANEC-TU7/0,7 Диэтиленгликоль200/20 (используют 194,2 мл
ρ=1030 кг/м³)Хлорид кальция70/7 Морпен7/0,7 (используют 6,6 мл
ρ=1060 кг/м³)Вода716/71,6 

Проводят все операции, как указано в примере 1.

Свойства жидкости для глушения скважин:

- в день приготовления:

Т=-25°С, ρ=1015 кг/м³, η=30 мПа·с, τ=312 дПа, θ_1/10=26/34 дПа, Ф=1,0 см³/30 минут;

- через 3 суток τ=325 дПа, θ₁₀=37 дПа, Ф=0,8 см³/30 минут;

- через 6 суток τ=319 дПа, θ₁₀=36 дПа, Ф=0,8 см³/30 минут;

- через 9 суток τ=316 дПа, θ₁₀=37 дПа Ф=0,9 см³/30 минут;

- через 12 суток τ=316 дПа, θ₁₀=36,5 дПа, Ф=0,9 см³/30 минут;

- через 15 суток τ=315 дПа, θ₁₀=36 дПа, Ф=1,0 см³/30 минут;

- через 18 суток τ=314 дПа, θ₁₀=35 дПа, Ф=1,0 см³/30 минут;

- через 21 суток τ=313 дПа, θ₁₀=33,5 дПа, Ф=1,0 см³/30 минут.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует условию «новизны, изобретательского уровня промышленной применимости», то есть является патентоспособным.

Таблица 1
АКТ
лабораторных испытаний заявляемой и известной жидкостей для глушения скважины.
Испытания проведены в январе 2007 г. Компонентный состав, мас.%№п/пБиополимер ксантанового родаДиэтиленгликольХлорид кальцияМорпенВодаТемпература замерзания состава, Т, °С12345671SEANEC-TU0,415,05,00,579,1- 152МС Biomax1,025,010,01,063,0- 303SEANEC-TU0,820,08,00,870,4- 254МС Biomax1,0255,01,068,0- 285SEANEC-TU0,7207,00,771,6- 256МС Biomax0,314,04,00,481,3- 107SEANEC-TU1,126,011,01,160,8- 308МС Biomax1,025,010,0-64,0- 309 прототипБиополимерПолигликольПонизитель фильтрацииИнгибитор набуханияРегулятор рНБактерицидВода 0,41,01,01,00,050,02Ост.

Таблица 2№п/пСвойства в день приготовленияПериодичность исследования, сутСвойстваПлотность ρ, 3 кг/м³Пластическая вязкость η, мПа·сДинамическое напряжение сдвига τ, дПаСтатическое напряжение двига θ, дПа через 1 мин/10 минФильтрация Ф, см³/30 минутДинамическое напряжение сдвига τ, дПаСтатическое напряжение сдвига θ, дПа, через 10 минФильтрация Ф, см³/30 минут18910111213141516110052018620/261,53190291,36190291,39187261,612185241,615185241,618184241,621183241,6210203838333/480,53392500,36396530,39391500,512389500,515385480,518385480,521382480,5310153434828/370,83360420,66361420,69357400,712354390,715354390,718349390,721345360,8410103635931/430,73372450,56375460,4937045,50,512370450,61536544,50,618364440,621360430,7510153031226/341,03325370,86319360,89316370,91231636,50,915315361,018314351,02131333,51,06100512969/106,0395106,0693106,097888,012757,58,015706,810,018525,512,021414,016,5710203838434/480,53389,550,60,3639050,20,39389,4500,312389500,315387490,318385480,521385480,5810203738131/450,53350390,86321351,59272302,012250282,315220262,518195252,521168232,891000147,618/2111,639,527969,025,51097,52311,5127,52311,5157,022,512186,52214216,02014

Таблица 3№п/пПроницаемость, мкм² 10^-3Коэффициент восстановления проницаемости, β%КК₁117181912,512,599,622,892,7795,832,712,6597,842,602,5798,852,582,5297,763,002,9899,372,652,5194,782,982,7993,695,85,7899,69¹3,142,7988,8Примечание:1. Фильтрация, статическое напряжение сдвига, динамическое напряжение сдвига, пластическая вязкость измерялись на фильтр-прессе вискозиметре «Fann» модель 35SA фирмы Baroid.2. Коэффициент восстановления проницаемости (определялся как отношение проницаемости керна после деблокирования к его проницаемости до нагнетания жидкости глушения на искусственных кернах проницаемостью 2,5-3,0 мкм², моделирующий коллектор сеноманских отложений.3. Температура замерзания определялась в морозильной камере GFL-6341.4. Действие биополимеров SEANEC-TU и МС Bioxan в жидкости равноценно.5. Микробиологическую деструкцию определяли по изменению структурно-реологических свойств в течение 21 суток.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к жидкостям для глушения скважин, и может быть использовано при проведении ремонтных работ в скважинах с пластовым давлением, равным или ниже гидростатического. Технический результат изобретения состоит в повышении эффективности глушения скважин за счет использования жидкости с улучшенными структурно-реологическими свойствами и, как следствие, с низкими значениями показателя фильтрации, что обеспечивает сохранение коллекторских свойств продуктивного пласта и способствует сокращению сроков освоения скважин при одновременном увеличении морозостойкости, в повышении устойчивости биополимерной основы к микробиологической деструкции, в расширении ассортимента бактерицидов. Жидкость для глушения скважин содержит, мас.%: SEANEC-TU или МС Bioxan - 0,4-1,0; диэтиленгликоль - 15-25; хлорид кальция - 5-10; Морпен - 0,5-1,0; вода - остальное. 3 табл.

Жидкость для глушения скважин, состоящая из биополимера ксантанового рода, гликольсодержащего компонента, понизителя фильтрации, бактерицида и воды, отличающаяся тем, что она в качестве биополимера ксантанового рода содержит SEANEC-TU или МС Bioxan, в качестве гликольсодержащего компонента - диэтиленгликоль, в качестве понизителя фильтрации - хлорид кальция, а в качестве бактерицида - Морпен при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

SEANEC-TU или МС Bioxan0,4-1,0Диэтиленгликоль15-25Хлорид кальция5-10Морпен0,5-1,0ВодаОстальное