СПОСОБ ВРЕМЕННОЙ ЗАКУПОРКИ ПРОДУКТИВНЫХ ПРОПЛАСТКОВ Советский патент 1995 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к области технологии закачивания и ремонта нефтяных и газовых скважин, в частности к жидкостям для временной закупорки продуктивных пластов.

Цель изобретения повышение эффективности способа за счет восстановления проницаемости.

Гель получают методом конденсации, например, по следующим схемам:
MgCl₂+2NaOH __→ Mg(OH) + 2NaCl
Al₂(SO₄)₃+6NaOH __→ 2Al(OH) + 3Na₂SO₄
FeCl₃+NaOH __→ Fe(OH) + 3NaCl
NaAlO₂+HCl __→ Al(OH) + NaCl
3Na₂SiO₃+2FeCl₃+6H₂O __→ 2Fe(OH) + 3H₂SiO + 6NaCl
FeSO₄+2NaOH __→ Fe(OH) + Na₂SO₄
Общим методом получения геля является изменение рН раствора поливалентного металла. В качестве веществ, повышающих рН, можно использовать гидроокиси щелочных металлов, алюминаты и силикаты щелочных металлов, ГЕЖ-10 и др. В качестве веществ, понижающих рН, можно использовать кислоты, сульфаты и хлориды алюминия, железа и др.

Для того, чтобы частицы геля сохранили свой первоначальный размер (50-100 нм), их флокулируют в момент образования. Флокуляция геля длинноцеповочными молекулами ПАА или ПЭО предотвращает перекристаллизацию частиц, а также сквязывает частицы в единую массу, что предотвращает их унос в высокопроницаемый продуктивный пласт. Возможно также использование и других полимерных флокулянтов, устойчивых в кислой среде.

Полимерный флокулянт вводят сразу после смешения кислого и щелочного растворов и образования геля. Поскольку ПАА гидролизуется в щелочной среде, то флокуляцию геля гидроокиси магния, образующуюся при рН > 9,4, им производить нельзя.

П р и м е р 1. В раствор сернокислого железа (II) при перемешивании вводят раствор гидроокиси натрия и полученный гель флокулируют при перемешивании полиэтиленоксидом. Соотношение геля и флокулянта составило 2,4:1. Соотношение компонентов раствора составило, мас. Гель гидроокиси железа (II) 605 Полиэтиленоксид 2,5 Минерализованная вода 91,0
Параметры растворов:
Т 20с; СНС_1/10 32/22 дПа;
В 15 см³/30 мин; рН 9,7.

П р и м е р 2. В раствор хлорида магния при перемешивании вводят раствор гидроокиси натрия и затем полученный гель гидpоокиси магния флокулируют при перемешивании полиэтиленоксидом. Соотношение геля и флокулянта 13,3:1. Соотношение компонентов раствора составило, мас. Гель гидроокиси магния 20 Полиэтиленоксид 1,5 Минерализованная вода 78,5
Параметры раствора:
Т 35 с; СНС_1/10 28/35 дПа;
В 5 см³/30 мин; рН 11.

П р и м е р 3. В раствор сернокислого алюминия при перемешивании вводят раствор гидроокиси натрия и затем полученный гель гидроокиси алюминия флокулируют при перемешивании полиакриламидом. Соотношение геля и флокулянта 9: 1. Соотношение компонентов раствора составило, мас. Гель гидроокиси алюминия 9,0 Полиакриламид 1,0 Минерализованная вода 90,0
Параметры раствора:
Т 26 с; СНС_1/10 37/57 Па;
В 19 см³/30 мин; рН 7,1.

П р и м е р 4. В раствор хлоридов кальция и магния при перемешивании вводят раствор гидроокиси натрия и затем полученный гель гидроокисей кальция и магния флокулируют при перемешивании полиэтиленоксидом. Соотношение геля и флокулянта составило 6:1. Соотношение компонентов раствора составило, мас. Гель гидроокисей магния и кальция 12 Полиэтиленоксид 2 Вода и соль, образовав- шаяся при приготовлении геля 86
Параметры раствора:
Т 19 с; СНС_1/10 0.

В 18 см³/30 мин; рН 11,3.

Общеизвестно, что фильтрат бурового раствора, проникая в пласт, нарушает естественную пористость пласта, поэтому стремятся отфильтровывания раствора в пласт свести до минимума, иными словами, раствор должен иметь малую водоотдачу. При сравнении предлагаемого способа с известным видно, что водоотдача по известному способу в 2; 2,7; 8 раз большем, чем по предлагаемому (см.примеры 1, 2, 3 и 4).

Изменение статического напряжения сдвига в широком диапазоне (от СНС_1/10 0 до СНС_1/10 37/57) по сравнению с известным способом позволяет равномерно закупоривать поры пласта при длительной консервации скважины, что облегчит очистку пор при освоении.

Способ позволяет использовать его в широком спектре рН среды от нейтральной рН 7 до сильно щелочной рН 11, в то время как осуществление известного способа возможно только в среде, близкой к нейтральной (рН 6,8).

Подтверждением лучшего восстановления проницаемости при использовании предлагаемой жидкости по сравнению с жидкостью по известному способу являются результаты испытания на кернах песчаника на установке УИПК-1м. Исследование состояло в воздействии жидкостью на керн при осуществлении перепада 2 МПа в течение 10 мин и последующей продувки керна воздухом из баллона. Известная жидкость содержала, мас. ПЭО 0,5; мел 20; минерализованная вода (10% -ный раствор NaCl) остальное. Предлагаемая жидкость содержала, мас. ПЭО 0,5; гель гидроокиси магния 15; минерализованная вода остальное. Первоначальная проницаемость керна песчаника составляла в опыте с известной жидкостью 0,1022 мм², а в опыте с предлагаемой жидкостью 0,1030 мм². Коэффициент восстановления проницаемости в опыте с известной жидкостью составил 88,1% а в опыте с предлагаемой жидкостью 92,0% Более высокий коэффициент восстановления проницаемости керна свидетельствует о лучшем качестве предлагаемой жидкости временной закупорки продуктивных пластов.

Пример промышленного применения. Промышленное испытание способа временной закупорки продуктивных пластов произвели на сов. N 135; Скважина находилась в консервации с 1976 г. При искусственном забое на 875 м скважина была заполнена метанолом до глубины 200 м. Пластовое давление Р_пл 4 МПа, а гидростатическое давление Р_г 8,75 МПа. Целью ремонтных работ была очистка скважины от песка в интервале 866-875 м. Был приготовлен раствор следующего состава, мас. Гель гидроокиси алюминия 5,0 Полиакриламид 1,3 Минерализованная вода с метанолом 93,7 рН раствора 7. На приготовленном растворе была восстановлена циркуляция и осуществлена промывка забоя скважины. Затем скважина была заполнена в интервале 200-875 м раствором и долита конденсатом. В течение 4 суток, когда производилось наблюдение, уровень скважины не понизился, что свидетельствует не только об отсутствии поглощения, несмотря на репрессию Δ П > 4,75 МПа, но и отфильтровывания. В таком состоянии скважина оставлена в консервации. Метанол в жидкость добавляли для понижения температуры замерзания.

Изобретение предназначено для ремонта нефтяных и газовых скважин и позволяет повысить эффективность временной закупорки за счет восстановления проницаемости. В пласт закачивают мелкодисперсную твердую фазу в воде с введенным в нее полимерным флокулянтом общего действия. В качестве мелкодисперсной фазы используют свежеприготовленный гель гидроокиси магния или железа, или алюминия. Флокулянт вводят в гель непосредственно после его приготовления при соотношении геля и флокулянта 2 30 1. В качестве флокулянта используют полиэтиленоксид или полиакриламид. Флокуляция геля предотвращает перекристаллизацию частиц и связывает их в единую массу, предотвращая унос в высокопроницаемый пласт и позволяя равномерно закупоривать поры пласта при длительной консервации скважины. 1 з. п. ф-лы.

1. СПОСОБ ВРЕМЕННОЙ ЗАКУПОРКИ ПРОДУКТИВНЫХ ПРОПЛАСТКОВ включающий закачку в пласт мелкодисперсной твердой фазы в воде с введенным в нее полимерным флокулянтом общего действия, отличающийся тем, что с целью погашения эффективности способа за счет восстановления проницаемости, в качестве мелкодисперсной твердой фазы используют свежеприготовленный гель гидроокиси магния или гидроокиси железа, или гидроокиси алюминия, причем флокулянт общего действия вводится в гель непосредственно после его приготовления при массовом соотношении геля и флокулянта 2-30:1. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве флокулянта общего действия используют полиэтиленоксид или полиакриламид.