СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ВОДОПРИТОКОВ В НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИНАХ И ВЫРАВНИВАНИЯ ПРОФИЛЯ ПРИЕМИСТОСТИ В НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИНАХ ПРИ НАЛИЧИИ СУПЕРТРЕЩИН И ВЫСОКОПРОНИЦАЕМЫХ ПЛАСТОВ И СОСТАВ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК E21B33/138 E21B43/22 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к способам и составам для ограничения водопритоков в нефтяных и газовых добывающих скважинах и выравнивания профиля приемистости в нагнетательных вертикальных и горизонтальных скважинах при наличии супертрещин и высокопроницаемых пластов.

Известен способ освоения скважин путем закачки пенообразующего раствора с газообразным агентом. Пенообразующий раствор содержит в качестве ПАВ неонол ОП-10, дегидратор - CaCl₂, структурообразователь - алкилдиметиламин, стабилизатор - КССБ и пресную воду (Патент РФ №2072036, кл. Е21В 43/25, 1997 г.). Эффективность способа существенно снижается при наличии системы трещин, пронизывающих нефтеводонасыщенные пласты.

Известен пенообразующий состав для изоляции или ограничения пластовых вод в нефтяные или газовые скважины, содержащий пенообразователь - поверхностно-активное вещество синтанол ЭС-3, неонол АФ9-12, стабилизатор - полимер праестол-854 (Патент РФ №2200822, кл. Е21В 33/138, 2003 г.). Недостатком данного пенообразующего состава является недостаточная вспениваемость и стабильность.

Наиболее близким по технической сущности является способ выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин, включающий закачку в пласт через нагнетательные скважины пенообразующего раствора - водного раствора ПАВ с гелеобразующей добавкой, повышающей устойчивость образуемой пенной оторочки, а затем газа. В качестве гелеобразующей добавки в данном способе используют силикат натрия. Газ закачивают в объеме, позволяющем преобразовывать в пласте пенообразующий раствор в пену с условной кратностью 2-5, до создания за счет этого водоизоляционного экрана (Патент РФ №2266400, кл. Е21В 43/22, 2005 г.). Однако использование известного способа при пластовой температуре для высокопроницаемых пластов, имеющих супертрещины, не эффективно из-за недостаточной устойчивости пены.

Задачей данного изобретения является повышение эффективности технологических процессов, направленных на выравнивание профиля приемистости нагнетательных скважин и изоляцию водопритоков, поступающих по высокопроницаемым пластам и (или) супертрещинам, расширение ассортимента пенных систем, применяемых для решения вышеуказанных проблем, повышение устойчивости данных систем.

Технический результат достигается тем, что для изоляции водопритоков в нефтяных и газовых добывающих скважинах и выравнивания профиля приемистости в нагнетательных вертикальных и горизонтальных скважинах при наличии супертрещин и высокопроницаемых пластов в них закачивают высокоустойчивые пенные системы, в которых жидкой фазой является пенообразующий раствор, содержащий пенообразователь на основе Неонола АФ9-12 и моноэтиленгликоля, газовой фазой является сжатый воздух, подаваемый компрессорами или с помощью эжекторов-аэраторов, или азот, подаваемый азотогенерирующими установками, со степенью газирования в пределах 3-15 (отношение объема газа к объему жидкой фазы в нормальных условиях) и для повышения устойчивости пенной системы, упрочнения оболочки пузырька газа, препятствующей сжимаемости всей системы под действием давления, добавляют твердую фазу, представляющую собой тонкодисперсный материал (цемент, молотый кварцевый песок, зола-унос и др.) в количестве 20-30% от объема жидкой фазы. После закачки в высокопроницаемый пласт и (или) супертрещины трехфазной пенной системы, образующей прочный экран, препятствующий уходу состава глубоко в пласт или трещины (эффект Жамена), следом закачивают невспененный состав гелеобразующей композиции.

Пенообразующий раствор, составляющий жидкую фазу образованной трехфазной пенной системы и содержащий пенообразующую и стабилизирующую добавки, содержит пенообразователь на основе неонола АФ9-12 и моноэтиленгликоля и стабилизирующую добавку на основе метилцеллюлозы, карбамида и натрия углекислого при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Пенообразователь на основе   неонола АФ9-12 и моноэтиленгликоля 1,0-2,0 Метилцеллюлоза (МЦ-100) 1,0-1,5 Карбамид 2,0-5,0 Натрий углекислый 2,0-4,0 Вода остальное

В приготовленный состав добавляют тонкодисперсный материал, например цемент, в количестве 20-30% от объема жидкой фазы.

Пенообразователь на основе неонола АФ9-12 и моноэтиленгликоля имеет высокую пенообразующую способность, к тому же совместим с пластовыми водами, стабилизирующая добавка на основе метилцеллюлозы и карбамида повышает устойчивость оторочки трехфазной пенной системы при повышенной температуре, при низкой пластовой температуре для повышения устойчивости в состав вводится добавка натрия углекислого (таблица).

В таблице приведены значения: кратности пены (β), представляющей собой отношение объема газонаполненной системы к объему исходного раствора или суспензии; плотности трехфазной пенной системы (ρ, кг/дм³); устойчивости (стабильности) газонаполненной системы (φ, %), которую оценивают по изменению объема системы в процессе термостатирования, вплоть до затвердевания.

Раствор для получения трехфазной пенной системы, используемой для ограничения водопритоков в нефтяных и газовых добывающих скважинах и выравнивания профиля приемистости в нагнетательных вертикальных и горизонтальных скважинах при наличии супертрещин и высокопроницаемых пластов в промысловых условиях, готовят следующим образом. Пенообразователь, метилцеллюлозу, карбамид и натрий углекислый загружают в емкость, в которую из ППУ (паропроизводящая установка) подают горячую пресную воду с температурой 60-90°С в количестве, равном 30-50% от требуемого для приготовления раствора. Для загрузки карбамида целесообразно использовать эжектор или транспортер. Перемешивание осуществляют насосным агрегатом. Затем в емкость подают холодную воду и производят перемешивание путем циркуляции по системе насос - емкость - насос до полного растворения веществ. Затем в полученный раствор добавляют необходимое количество твердой фазы. Для приготовления исходной суспензии, подвергающейся аэрации, используют портландцементы тампонажные нормальные по средней плотности цементного теста по ГОСТ 1581-85 или алинитовый цемент по ТУ 39-08-217-82. Приготовление исходных суспензий производится с помощью стандартной цементировочной техники (цементировочных агрегатов и цементно-смесительных машин). Аэрацию суспензий производят с помощью: передвижных компрессоров высокого давления типа СД - 9/101, СД - 12/250 (ТУ 26-12-665-83); компрессоров низкого давления буровых установок типа КТ-6 и эжекторов-аэраторов.

Для реализации способа в пласт закачивают пенообразующий раствор, представляющий собой суспензию, и одновременно начинают подачу воздуха для получения трехфазной пенной системы. Устойчивая трехфазная пенная система после закачки в пласт заполняет пустоты и трещины в пласте и образует прочный экран, блокируя высокопроницаемые участки пласта и (или) супертрещины. После этого производится закачка гелеобразующей композиции.

Полученный прочный водоизоляционный гелевый экран позволяет изолировать водопритоки в нефтяных и газовых добывающих скважинах и выравнивать профиль приемистости в нагнетательных вертикальных и горизонтальных скважинах.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к способам и составам для ограничения водопритоков в нефтяных и газовых добывающих скважинах. Способ включает в себя закачку в скважины, при наличии в них супертрещин и высокопроницаемых пластов, пенообразующего раствора и гелеобразующей композиции. При этом сначала закачивают высокоустойчивые трехфазные пенные системы, в которых жидкой фазой является пенообразующий раствор, газовой фазой является сжатый воздух или азот, подаваемый со степенью газирования в пределах 3-15, и твердой фазой, представляющей собой тонкодисперсный материал, например цемент, в количестве 20-30% от объема жидкой фазы. После закачки пенной системы следом закачивается невспененный состав гелеобразующей композиции. В состав пенообразующего раствора входит пенообразователь на основе неонола АФ9-12 и моноэтиленгликоля в соотношении 1:1, метилцеллюлоза (МЦ-100), карбамид, натрий углекислый. Задачей данного изобретения является повышение эффективности технологических процессов, направленных на выравнивание профиля приемистости нагнетательных скважин и изоляцию водопритоков, а также повышение устойчивости пенных систем и расширение их ассортимента. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ изоляции водопритоков в нефтяных и газовых добывающих скважинах и выравнивания профиля приемистости в нагнетательных вертикальных и горизонтальных скважинах при наличии супертрещин и высокопроницаемых пластов, включающий в себя закачку в них пенообразующего раствора, отличающийся тем, что в пласт и супертрещины закачивают высокоустойчивые трехфазные пенные системы, в которых жидкой фазой является пенообразующий раствор, газовой фазой является сжатый воздух, подаваемый компрессорами или с помощью эжекторов-аэраторов или азот, подаваемый азотогенерирующими установками со степенью газирования в пределах 3-15, и твердой фазой, представляющей собой тонко дисперсный материал, например цемент, в количестве 20-30% от объема жидкой фазы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после закачки в высокопроницаемый пласт и (или) супертрещины трехфазной пенной системы, следом закачивается невспененный состав гелеобразующей композиции.

3. Состав пенообразующего раствора для изоляции водопритоков в нефтяных и газовых добывающих скважинах и для выравнивания профиля приемистости в нагнетательных вертикальных и горизонтальных скважинах при наличии супертрещин и высокопроницаемых пластов на основе пенообразующего раствора, отличающийся тем, что раствор содержит пенообразователь на основе неонола АФ9-12 и моноэтиленгликоля и стабилизирующую добавку на основе метилцеллюлозы, карбамида и натрия углекислого при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Пенообразователь на основе   неонола АФ9-12 и моноэтиленгликоля 1,0-2,0 Метилцеллюлоза (МЦ-100) 1,0-1,5 Карбамид 2,0-5,0 Натрий углекислый 2,0-4,0 Вода Остальное

4. Состав по п.3, отличающийся тем, что в качестве пенообразователя используется смесь неонола АФ9-12 и моноэтиленгликоля в соотношении 1:1.