Способ временной изоляции высокопроницаемых зон призабойной зоны пласта Советский патент 1983 года по МПК E21B43/08 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам изоляции высокопро ницае№лх зон пласта при бурении, эксплуатации и ремонте скважин. Известен способ изоляции проницаемых зон пласта пут.ем закачки в них тампонажного состава, содерж . вдего соли поливалентных металлов и водного раствора, полиэлектролита .под давлением с последующим отверждениём СИ. Недостатком этого способа является необратимая изоляция высокопро ницаемых зон :продуктивного; пла.ста поэтому применение таких составов при бурении скважин и ремонтных работах в процессе их эксплуатации приводит к постоянной потери проницаемости призабойной зоныпласта и в связи с этим, к снижению продукти ности скважин. , Известен способ временной изоляции высокопроницаемых зон призабойной зоны пласта путем введения в последнюю поливинилового спирта, со лей металлов переменной валентности вискозного волокна и воды, затвердевающих в пласте в присутствии вво димой в пласт щелочи 2. Недостатком известного способа является невысокое качество и надеж ность изоляции из-за неравномерного отверждения вводимых агентов по всему объему. Целью изобретения является повышение качества и надежности изоляции за счет равномерного отверждени вводимых агентов. Указанная цель достигается тем, что согласно известному способу временной изоляции .высокопроницаемых зон призабойной зоны пласта путем введения- в последнюю поливинилового спирта, солей металлов переменной валентности, вискозного воло на и воды, поливиниловый спирт, вис козное волокно .и воду в призабойную зону пласта вводят в смеси с карбок метилцеллюлозОй неионогенным и анио генным эмульгаторами и углеводородн растворителем при следующем соотношении компонентов, мас.%: Поливиниловый спирт . 6,0-7,0 Вискозное волокно 0,5-1,5 Карбоксиметилцеллюлоза0,5-1,0 Неионогенный эмульгаторО ,5-0,7 Анионогенный эмульгатор1,4-1,6 Углеводородный растворитель 20,-23,0 Вода Остальное и соли металлов переменной валентно ти и воду вводят Б смеси со щелочью анионогенцым эмульгатором и углеводородным растворителем при следующем соотношении компонентов, мас,% Соли металлов переменной валентности 3,0-4,0 Щелочь 1,5-2,0 Анионогенный эмульгатор1,7-2,2 Углеводородный растворитель . 22,0-37,0 Вода Остальное при этом указанные составы перед введением в призабойную зону смешивают. В лабораторных условиях раствор на основе поливинилового спирта готовили путем растворения в.воде при VO-eo C поливинилового спирта и карбоксиметилцеллюлозы. В полученный раствор вводят Э2 1ультаторы неионогеяный (например, дисольван) и анионогенный (например, сульфанол), углеводородный растворитель (например, дизтопливо, керосин) и перемешивают в гомогенизаторе. Раствор на основе солей металлов переменной валентности готовят путем растворения в воде при 20-25с сульфатов меди или железа/ анионогенного эмульгатора (например сульфанола) и углеводородного растворителя (например, дизтопливо, керосин). Раствор перемешивают в гомогенизаторе г затем .добавляют в него 8-10%-ный водный раствор щелочи и вновь перемешивают. Рецептура и свойства тампонажного состава до и после отверждения представлены в таблице. Отверждение тампонажного состава происходит при смешивании указанных растворов за счет комплексообразования гидроокисей металлов переменной валентности, которые образуются при взаимодействии солей металлов переменной валентности и щелочи с гидроксильными группами макромолекул поливинилового спирта и карбоксиметилцеллюлозы. За счет того, что компоненты состава находятся в виде эмульсии, процесс комплексообразования происходит во времени и зависит от температуры. Так при состав отверждается через 4-5 ч с момента смешения обоих растворов, при 40с соответственно через 3-3,5 ч, при 50с - через 2 ч, при 60°С - через 1 ч, при 70С - через 40-45 мин,-при - через 20-30 мин, при через 10-15 мин. Таким образом, .состав отверждается через различные промежутки времени и этого времени до- статочно для того, чтобы состав в неотвержденном состоянии был добавлен по трубе к тампонируемой зоне, где он отверждается со скоростью, которая зависит от темг|ературы, как показано выше. Отвержденный тампонажный состав представляет, собой .твердый резиноподобный гель, обладающий ад.гезией к породе. Он не теряет свои свойства и широком Диапа-. зоне те-шературе O-ISO C. Разрушить комплексные связи и перевести тампонажный состав из твер дого в жидкое фазовое состояние можно путем обработки состава раствором соля.ной кислоты 10-20%-ной концентрации. Соляная кислота, реагируя с комплексносвязанными гидроокисями металлов переменной валентности, превращает их в исходные нейтральные к поливиниловому спирту и карбоксиметилцеллюлозе соли. Так, отвержденный тампонажный состав переходит в жидкое фазовое состояние при обработке 10-20%-ным раствором НС1 при через 7-5 мин при 20°С также через 7-5 мин соответ ственно. Тампонажный состав, отвержденный при 99°С и находящийся при э температуре в течение 6ч, разрушается 10-20%-ным раствором НС1 при указанной температуре.через 30-20 мин соответственно. Состав, отвержденный при 150С и находившийся в течение 7 ч под воздействием температуры 150°С, переходит в жидкое фазовое состояние при обработке 10-20%-ным раствором НС1 при этой же температуре через 40-30 мин соответственно. Полученные результаты подтверждают возможность использования предлагаемого способа временной изоляци для обеспечения выработки запасов нефти,и газа при последующем дренировании временно изолированных зон (интервалов) поглощения в процессе разра/ботки месторождений, Преимущества предлагаемого спосо ба временной изоляции по сравнению с базовым, за который взят прототип состоят в следующем. Благодаря тому, что компоненты состава одновременно вводятся в сме ситель на устье скважины, гомогенизируются в нем, а затем состав в турбулентном режиме подается пр тру бам в пласт, достигается получение самоотверждающегося в изолируемой зоне тампонажного состава. В резуль тате равномерного распределения ком лексообразователя в объеме состава при отверждении получается более ка чественная и надежная зона изоляции Так как эмульгированные растворы устойчивы в течение длительного вре мени ( при в течение 5-6 при 40С в течение 4-5 ч), их приго товление можно осуществлять на стационарном растворном узле, хранить и в дальнейшем использовать для тех нологических целей. Снижаются затра ты на повторные операции вследствие повышения качества и надежности изоляции. Упрощается технология закачки состава в скважину. Нашичие в составе.карбоксиметилцеллюлозы позволяет уменьшить по сравнению с базовым объектом содержимое в составе поливинилового спирта в 1,52 раза. Кроме этого, карбоксиметилцеллюлрза увеличивает стабильностьэмульсии и соответственно индукционный период до отверждения. Реализация способа осуществляется технологическими приемами и техническими .средствами,, используемыми при бурении нефтяных, газовых скважин и скважин другого назначения. Перед проведением процесса временной изоляции высокопроницаемых зон пласта на растворном узле готовят эмульгированные растворы по рецептуре, указанной в таблице. Объем растворов определяют, исходя из геологотехнических условий. Растворы вывозят на скважину автоцистернами. Скважину обвязывают с цементировочными агрегатами по существующим схе- , мам проведения тампонажны х работ, Количество агрегатов определяется технологическими расчетом. Закачку в скважину растворов производят одновременной подачей с одинаковой скоростью через смеситель-гомогенизатор, находящийся на устье скважины. Продавка в пласт осуществляется буровыми растворами в соответствии с общепринятой технологией. После продавки в пласт темпонажного состава скважина закрывается на отверждение продукта. По мере необходимости для восстановления проницаемости в скважину закачивается раствор кислоты, который разрушает зону тампонирования. Таким образом, в технологическом отношении предлагаемый- способ не требует для своей реализации специального оборудования и может быть внедрен в практику работ по существующим технологическим схемам и существующими в практике тампонажных работ технологическими приемами. Широкое внедрение предлагаемого способа в практику изоляционных работ при вскрытии и закачивании нефтяных скважин производственного Объединения Грузнефть в трещинных коллекторах среднего эоцена позволяет сократить в 2-3 раза повторные операции по борьбе с поглощением в продуктивный горизонт.

Продолжение таблицы

СПОСОБ ВРЕМЕННОЙ ИЗОЛЯЦИИ ВЫСОКОПРОНИЦАЕМЫХ ЗОН ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА путем введения в последнюю поливинилового спирта, солей металлов переменной валентности, вискозного волокна и воды, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и надежности изоляции за счет равномерного отверждения вводимых агентов, поливиниловый спирт, вискозное волокно и воду вводят в призабойную зону пласта, в смеси с карбоксиметилцеллюлозой неионогенным и анионогенным эмульгаторами и углеводородным растворителем при следующем соотношении компонентов, мас.%: . Поливиниловый спирт 6-7 , Вискозное волокно 0,5-1,5 Карбокриметилцеллюлоза0,5-1,0 Неионогенный эмульгатор0,5-0,7 Анионогенный эмульгатор1,4-1,6 Углеводородный растворитель20-23 Вода Остальное а соли металлов переменной валентности и воду вводят в смеси со. щелочью, анионогенным эмульгатором и i углеводородным растворителем при cлe yющeм соотношении компонентов, (Л мас.%: Сояи металлов переменной валентности 3-4 Щелочь1,5-2,0 Анионогенный эмульгатор1,7-2,2 Углеводородный растворитель22-37 Вода Остальное при этом указанные составы перед : ел введением в призабойную зону сманивают .

53Q340 . 1300,965 3,.0

510 325 125 0,960. 3,0

510 325 125 0,960 4,0

525 335 130 0,962.3,4

1,5

1,7 37,0 56,8

1,7 37,0 56,8

1,5

2,1 22,0 69,9

2,0

2,1 30,0 62,8

1,7

Продолжение таблицы