СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ ПРИ РЕМОНТНЫХ РАБОТАХ НА НАГНЕТАТЕЛЬНОЙ СКВАЖИНЕ Российский патент 2011 года по МПК C09K8/52 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при приготовлении технологической жидкости при ремонтных работах на нагнетательной скважине.

Известен способ разработки нефтяной залежи, включающий закачку в скважину суспензии в органическом растворителе химически модифицированного кремнезема и продавку суспензии продавочной жидкостью. Используют суспензию, содержащую, мас.%: 0,08-0,15 гидрофобного кремнезема с гидрофобностью 98,0-99,5%, 0,02-0,10 дифильного кремнезема с гидрофобностью 40-60% и дополнительно 0,1-0,3 катионоактивного поверхностно-активного вещества КПАВ. Полученную суспензию через диспергатор прокачивают в призабойную зону пласта ПЗП. В качестве продавочной жидкости используют воду. После продавки суспензии в ПЗП скважину без дополнительной выдержки во времени присоединяют к системе поддержания пластового давления. Причем в качестве КПАВ используют четвертичные аммониевые или фосфониевые основания, третичные сульфониевые основания, в качестве кремнезема - аэросил, белую сажу, фильтр-перлит, тальк и другие аморфные кремнеземы с размером дискретных частиц 0,005-0,1 мкм, в качестве органического растворителя - широкую фракцию легких углеводородов, нефрас, нестабильный бензин, дизельное топливо (патент РФ №2191257, опублик. 2002.10.20 - прототип).

Способ обеспечивает повышение приемистости нагнетательных скважин при том же или меньшем давлении нагнетания и увеличение продолжительности эффекта от обработки. Однако увеличение приемистости при закачке пластовой воды в качестве рабочего агента оказывается кратковременным из-за кольматирования твердыми взвешенными частицами призабойной зоны нагнетательной скважины. Вследствие этого возникают частые остановки нагнетательных скважин для ремонта и очистки призабойных зон от отложений механических частиц, что ведет к снижению пластового давления и потере темпов разработки месторождения.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ разработки нефтяного месторождения, при котором ведут закачку рабочего агента через нагнетательные скважины и отбор нефти через добывающие скважины. При этом на устье нагнетательной скважины на нагнетательной линии размещают диспергатор, способный измельчать твердые взвешенные частицы в рабочем агенте до размеров менее размеров пор коллектора продуктивного пласта. Диспергированию подвергают рабочий агент с твердыми взвешенными частицами. За счет диспергирования измельчают твердые взвешенные частицы, находящиеся в рабочем агенте, до дисперсности в пределах 1-5 мкм. При этом давление на устье нагнетательной скважины при диспергировании и закачке рабочего агента поддерживают в пределах 2-10 МПа, а расход рабочего агента поддерживают в пределах 180-360 м³/сут.

Поток рабочего агента (воды) от трубопровода разделяют на два потока и направляют через штуцирующие каналы навстречу друг другу, соединяют снова в один поток в выходном канале и направляют в нагнетательную скважину. За счет уменьшения проходного сечения при прохождении через штуцирующий канал скорость потока и твердых взвешенных частиц увеличивается. При столкновении потоков твердые взвешенные частицы ударяются друг о друга и разбиваются на мелкие частицы (патент РФ №2381353, опубл. 10.02.2010).

Приготовленный рабочий агент пригоден для закачки через нагнетательную скважину, однако он не пригоден для использования в качестве технологической жидкости при ремонтных работах на нагнетательной скважине.

В предложенном способе решается задача приготовления технологической жидкости для ремонта нагнетательной скважины.

Задача решается тем, что в способе приготовления технологической жидкости при ремонтных работах на нагнетательной скважине, включающем направление жидкости с твердыми взвешенными частицами на вход устьевого диспергатора для приготовления технологической жидкости, разделение потока жидкости в устьевом диспергаторе на два потока, направление потоков через штуцирующие каналы навстречу друг другу, соединение потоков снова в один поток в выходном канале устьевого диспергатора, согласно изобретению, перед направлением жидкости с твердыми взвешенными частицами на вход устьевого диспергатора в поток жидкости с твердыми взвешенными частицами через эжектор вводят в жидком виде поверхностно-активное вещество и технологическую добавку, поток направляют в емкость, сообщающуюся с атмосферой, откуда жидкость с твердыми взвешенными частицами, растворенным поверхностно-активным веществом и технологической добавкой под давлением направляют на вход устьевого диспергатора для приготовления технологической жидкости, а из устьевого диспергатора жидкость направляют в сборную емкость.

Сущность изобретения

В классическом варианте при проведении ремонта на нагнетательной скважине используют технологическую жидкость, приготовленную на специализированных пунктах приготовления на установках приготовления технологической жидкости. Жидкость доставляют на скважину при помощи автоцистерн. В среднем при ремонте одной нагнетательной скважины расходуется от 90 до 170 м³ технологической жидкости, на работу автоцистерн расходуется от 33 до 120 тыс. рублей в зависимости от глубины скважины, диаметра эксплуатационной колонны и удаленности объекта от автотранспортного цеха. Во время весеннего периода закрытия дорог производятся дополнительные затраты на приобретение пропусков для транспорта. Объем автоцистерн составляет от 6 до 10 м³. Для отсоединения одной и присоединения другой автоцистерны каждый раз затрачивается до 10 минут без учета ожидания прибытия техники на скважину, что также часто происходит. В течение всего ремонта эти операции могут занять от 1,5 до 4,5 часов.

Использовать жидкость из водовода невозможно из-за наличия в жидкости большого количества твердых взвешенных частиц.

В предложенном способе решается задача приготовления технологической жидкости для ремонта нагнетательной скважины с использованием жидкости из водовода вместо технологической жидкости, подготовленной на установках приготовления технологической жидкости, и без использования автоцистерн.

На чертеже представлена схема подготовки технологической жидкости на устье скважины.

Жидкость с твердыми взвешенными частицами от водовода 1 подают на вход эжектора 2. Линию подсоса эжектора 2 соединяют с емкостью поверхностно-активного вещества 3 и емкостью технологической добавки 4. В эжекторе 2 поверхностно-активное вещество и технологическая жидкость смешиваются с жидкостью от водовода 1. Далее поток направляют в емкость 5, сообщающуюся с атмосферой, где давление жидкости снижается до атмосферного. В емкости 5 происходит гомогенизация смеси, растворение поверхностно-активного вещества и технологической добавки в жидкости с твердыми взвешенными частицами. Поверхностно-активное вещество адсорбируется на поверхности твердых взвешенных частиц. Жидкость с твердыми взвешенными частицами, растворенным поверхностно-активным веществом и технологической добавкой из емкости 5 под давлением направляют на вход устьевого диспергатора для приготовления технологической жидкости 6, а из выходного канала устьевого диспергатора 6 жидкость направляют в сборную емкость 7.

В устьевом диспергаторе для приготовления технологической жидкости 6 происходит разделение потока жидкости на два потока, направление потоков через штуцирующие каналы навстречу друг другу, соединение потоков снова в один поток в выходном канале устьевого диспергатора. За счет уменьшения проходного сечения при прохождении через штуцирующий канал, скорость частиц увеличивается и при столкновении потоков происходит раскалывание и измельчение твердых взвешенных частиц. При раскалывании площадь поверхности частиц резко увеличивается, на вновь образующейся поверхности возникают разорвавшиеся неуравновешенные, как правило, ионные связи, которые стремятся перейти в уравновешенное состояние. Этот процесс длится неощутимо малое время, в течение которого на поверхности частицы возникают новые ионные связи, образовавшиеся в результате взаимодействия материала окружающей частицу среды и материала частицы. При измельчении в водной среде с растворенным и адсорбировавшимся на поверхности частицы поверхностно-активным веществом рекомбинация возникающих связей протекает под слоем поверхностно-активного вещества. На поверхности частицы возникает монослой химически связанного с материалом частицы поверхностно-активного вещества. Раскалывание и измельчение твердых частиц облегчается, что приводит к получению жидкости с твердыми взвешенными частицами минимальных размеров, не влияющих на качество проводимого на нагнетательной скважине ремонта, например, при промывке скважины, промывке перфорационных отверстий, промывке призабойной зоны, промывке зумпфа и пр.

В качестве поверхностно-активного вещества может быть использовано любое водорастворимое вещество, например, МЛ-80, МЛ-81Б, ОП-7, ОП-10 и т.д.

В качестве технологической добавки используют добавку, необходимую для ремонта скважины, например, нейтрализатор сероводорода, разглинизирующую добавку, ингибитор коррозии и т.д.

Пример конкретного выполнения

Проводят подготовку к ремонту нагнетательной скважины, в зумпфе которой скопилось большое количество отложений. Для промывки используют жидкость из водовода, в которую согласно схеме на чертеже добавляют 0,5 мас.% поверхностно-активного вещества МЛ-81Б и 0,1% нейтрализатора сероводорода НСВУ-1. В качестве емкости 5, сообщающейся с атмосферой, используют емкость на цементировочном агрегате ЦА-320. Жидкость с твердыми взвешенными частицами, растворенным поверхностно-активным веществом и технологической добавкой из емкости 5 под давлением направляют на вход устьевого диспергатора насосом, размещенным на цементировочном агрегате ЦА-320.

В результате твердые взвешенные частицы с размерами до 150 мкм измельчаются до размера порядка 1-2 мкм, что соответствует норме для жидкости для ремонта скважины.

Применение предложенного способа позволит решить задачу приготовления технологической жидкости для ремонта нагнетательной скважины с использованием жидкости из водовода вместо технологической жидкости, подготовленной на установках приготовления технологической жидкости, и без использования автоцистерн.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при приготовлении технологической жидкости при ремонтных работах на нагнетательной скважине. В способе приготовления технологической жидкости при ремонтных работах на нагнетательной скважине в поток жидкости с твердыми взвешенными частицами через эжектор вводят в жидком виде поверхностно-активное вещество - ПАВ и технологическую добавку, поток направляют в емкость, сообщающуюся с атмосферой, откуда жидкость с твердыми взвешенными частицами, растворенным ПАВ и технологической добавкой под давлением направляют на вход устьевого диспергатора для приготовления технологической жидкости, где осуществляют разделение потока жидкости на два потока, направление потоков через штуцирующие каналы навстречу друг другу, соединение потоков в один поток в выходном канале устьевого диспергатора, затем жидкость направляют в сборную емкость. Технический результат - обеспечение возможности использования жидкости из водовода при приготовлении технологической жидкости для ремонта нагнетательной скважины. 1 ил.

Способ приготовления технологической жидкости при ремонтных работах на нагнетательной скважине, включающий направление жидкости с твердыми взвешенными частицами на вход устьевого диспергатора для приготовления технологической жидкости, разделение потока жидкости в устьевом диспергаторе на два потока, направление потоков через штуцирующие каналы навстречу друг другу, соединение потоков снова в один поток в выходном канале устьевого диспергатора, отличающийся тем, что перед направлением жидкости с твердыми взвешенными частицами на вход устьевого диспергатора в поток жидкости с твердыми взвешенными частицами через эжектор вводят в жидком виде поверхностно-активное вещество и технологическую добавку, поток направляют в емкость, сообщающуюся с атмосферой, откуда жидкость с твердыми взвешенными частицами, растворенным поверхностно-активным веществом и технологической добавкой под давлением направляют на вход устьевого диспергатора для приготовления технологической жидкости, а из устьевого диспергатора жидкость направляют в сборную емкость.