Способ изоляции притока воды в эксплуатационные скважины Советский патент 1988 года по МПК E21B33/138 

4

N5

ас

4

СО

Изобретение относится к добыче нефти и газа, в частности к способам изоляции притока вод в нефтяную скважину с целью снижения обводненности нефти.

Цель изобретения - повышение степени изоляции пластов с пресными и слабо- минерализованны-ми водами.

Способ осуществляют следующим образом.

В пласт последовательно закачивают частично гидролизованный полиакрилонитрил (гипан) с добавкой аминоэтоксиаэросила в количестве добавки 0,1-5,0% от массы гипа- на, а также алюмохлорид в количестве 2-5 объемов закачиваемого гипана.

Изоляционные работы по предлагаемому способу проводят в следующей последовательности. Первоначально поднимают из скважины эксплуатационное оборудование, промывают ствол скважины от осадков и определяют интервал притока воды.

Спускают заливочные трубы, нижний конец которых устанавливают в перфорационном интервале пласта. В зависимости от прие.мистости пласта и ожидаемого давления, нижний конец заливочных труб оборудуют пакером или воронкой. Последовательно закачивают в заливочные трубы 10%- ный водный раствор гидролизованного поли- акрилопитрила (гипана) с добавкой 0,1- 0,5% аминоэтоксиаэросила (к весу гипана) в объеме 1--2 м на 1 м толщины водоносного пласта, 0,2---0,5 м пресной воды и водный раствор алюмохлорида в количестве 2 4 м Рабочие реагенты продавливают в II.част пластовой водой (хлоркальциевого типа) или пресной водой. Скважину остав- iKi .iBoe суток, после чего ее осваи- KdM.iipeccopOM или глубинным насоI iMii нигсрвал притока воды точно из- : ; ..чен и есть достаточная гарантия в чистоте nso.ia скважины, закачку всех компонен- ini . и iKiacT п)оизводят без предварительного под ьема из скважины эксплуатационно о оборудования.

lOV o-Hbu i вЬдный раствор частично гид- ро.1ич()ван11()го нолиакрилонитрила (гинан) нрсд.. ;1и. 1яет собой жидкость желтого цвета вязкосгью 259,8- м /с, хорошо раство- ри.мую в воде с плотностью р 1027 кг/м и значением рН 10. Гипан используют при изоля1и1и водоносных пластов.

Амииоэтоксиаросил марки АЭА, двуокись кремния, модифицированная моноэтанол- амином, представляет собой мелкодисперсный порошок белого цвета, удельная поверхность порядка 50-38 м- па 1 г аэросила. Известно применение органаэросила в качестве наполнителя в цемент, каучуки, а также как пеногаситель.

Алюмохлорид - водный раствор хлористого алюминия - представляет собой жидкость светло-желтого цвета, содержание основного вещества в пересчете на А1С1з не

менее 300 г/л, рН раствора алюмохлорида 0,1-0,8.

Алю.мохлорид применяется в качестве коагулянта при очистке промышленных сточных вод.

Исследования водоизолирующих свойств предлагаемого способа изоляции проводили на насыпных моделях пласта длиной 7 с.м, диаметром 2,7 см, заполненных песком фракции 0,063-0,2 мм.

Испытапия позволяют моделировать закачку рабочих жидкостей в пласт и вести непрерывный контроль за их расходом по схеме скважина-пласт и пласт-скважина.

За критерий оценки эффективности испытываемого снособа но сравнению с извест- ны.ми взят закупориваюп ий эффект (TJ) или степень изоляции который определяют на основе данных, полученных при испытаниях, расчетным путем но формуле

Ко-К

КГ

5

0

5

где Ко

- коэффициент проницаемости до закупорки модели пласта, .

К - коэффициент проницаемости после закупорки .модели пласта, мкм.

При испытании предлагаемого с юсоба проверены Н1есть соотношений объемов гипана (с добавкой аминоэтоксиаэросила) и алюмохлорида в пределах (1:1) - (1:6), содержание аминоэтокеиаэросила в гипане изменяют от 0,05 до 6% к весу гипана.

Результаты испытаний сравнивают с полученными но известному способу, где используют гипан и 30-50%-ный водный раствор хлористого кальция.

Исследования проводят на насыпных трубчатых моделях пласта проницае.мостью 0,5-1 мк.м и температуре 20-30°С. Температурный интервал опытов обоснован температурой продуктивных коллекторов нефтя- 0 ных месторождений Татарии.

Для определения водоизолирующих свойств используют модели с водонасы- щенностью 6-80%. При оценке водоизолирующих свойств получае.мой тампонирую- П1ей .массы используют преспую техническую воду, поскольку наличие даже неболь- П1ИХ количеств катиона кальция приводит к упрочнению поли.мерного осадка. Результаты экспериментов представлены в табл. 1.

Приведеннь е в табл. I результаты ла- г) бораторных исследований показывают, что опти.мальными являются соотношения гипана (с содержанием аминоэтоксиаэросила) и алюмохлорида в пределах (1:2) - (1:5). Из табл. 1 видно, что за нижний предел содержания добавки аминоэтоксиаэросила 5 следует принять 0,1%, а за верхний предел 5% добавки. Поскольку при дальнейшем умепьшении содержания аминоэтоксиаэроси5

ла менее О, Г

или увеличении содержания аминоэтоксиаэросила более 5% закупоривающий эффект практически такой же, как и по известному способу.

Наилучшие результаты получены при содержании аминоэтоксиаэросила в гипане в количестве 1% при соотношении объемов ги- пана и раствора хлористого алюминия, равном 1:2.

Как видно из табл. 1, при испытании предлагаемого способа закупориваюш,ий эффект составляет 83-99%, против 75% по известному способу.

Экспериментально определено влияние вод различной минерализации на закупоривающий эффект при осуществлении известного и предлагаемого способов. Для испытаний используют воды хлоркальциевого и хлорнатриевого типа, имеющие различную степень минерализации (за критерии степени минерализации принята плотность пластовой воды).

Закупоривающий эффект для хлоркаль- циевых и хлорнатриевых вод приведен в табл. 2 и 3 соответственно.

Как видно из табл. 2 и 3, закупоривающий эффект по предлагаемому способу не зависит от типа вод и степени минерализации.

Кроме того, степень изоляции по предлагаемому способу определяют при различной степени водонасыщенности моделей. Степень водонасыщенности меняют следующим образом. Модель пласта под вакуумом насыщают нефтью. Затем через модель прокачивают определенное количество поровых объемов пластовой воды. Методом Дина и Старка определяют водонасыщенность в зависимости от количества прокачиваемых порОБЫХ объемов воды.

Закупоривающий эффект в зависимости от водонасыщенности приведен в табл. 4.

Исследования, проведенные по влиянию водонасыщенности на закупоривающий эффект, показывают, что минимальный уровень водонасыщенности, при котором проявляется закупоривающий эффект, равен 45%.

Пример. Скважина обводнена водой, минерализация которой представлена в табл. 5.

0

На дату предстоящего ремонта искусственный забой находится на глубине 1718,5 м. Скважина обсажена шестидюймовой эксплуатационной колонной. Интервалы перфорации расположены на следующих глубинах 1697-1698,8; 1699,8-1702,8; 1715- 1718 м.

Геофизические исследования показали, что вода поступает с интервала 1715,5 - 1718 м. Носледовательность выполнения работ следующая;

Устанавливают пакер на глубине 1704 м. Готовят 7 десятипрочного гипана с добавкой 1% по весу аминоэтоксиаэросила. Для этого производят обвязку цементиро5 вочного агрегата через чанок с автоцистерной. При установившемся режиме циркуляции гипана в чанок понемногу добавляют аэросил марки АЭА в количестве 70 кг. Процесс циркуляции гипана с аэросилом прдолжают 20-30 мин после добав0 ления последней порции аэросила. Приготовленный раствор гипана с аэросильной добавкой закачивают в интервал 1715,5- 1718 м. Затем через буфер пресной водой объемом 0,3 м закачают 14 м исходно5 го раствора алюмохлорида плотностью 300 г/л. Всю систему гипаноаэросильный раствор - буфер - алюмохлорид продавливают девонской пластовой водой в объе- .ме 6 м . Приподнимают насосно-компрес- сорные трубы на 20 м и оставляют сква0 жину на отверждение системы на 2 сут.

Формула изобретения

Способ изоляции притока воды в эксплуатационные скважины, включающий по- 5 следовательную закачку в пласт частично гидролизованного полиакрилонитрила (гипана) и сшивающего реагента, отличаю- ш,ийся тем, что, с целью повышения степени изоляции пластов с пресными и сла- боминерализованны.ми водами, в гипан перед закаткой вводят аминоэтоксиаэроснл в количестве 0,1-0,5% от массы гипана, а в качестве с.мещиваю1цего реагента закачивают алюмохлорид в количестве 2-5 объемов гипана.

Таблица 1

0

Изобретение относится к добыче нефти и газа. Цель изобретения - повышение степени изоляции пластов с пресными и слабоминерализованными водами. Спускают в скважину заливочные трубы, нижний конец которых, устанавливают в перфорационном интервале пласта. В зависимости от приемистости пласта и ожидаемого давления нижний конец заливочных труб оборудуют пакером или воронкой. В трубы последовательно закачивают 10%-ный водный раствор гидролизованного полиакрилонитри- ла (гипана) с добавкой 0,1-5,0% амино- этоксиэросила к весу гипана в объеме 1 - 2 м на 1 М толщины водоносного пласта, 0,2-0,5 м пресной воды и водный раствор алюмохлорида в кол-ве 2-4 м. Рабочие агенты продавливают в пласт водой. Скважину оставляют на двое суток, после чего ее осваивают компрессором и на- g сосом. Алюмохлорид применяют в качестве ,коагулянта при очистке промышленных сточных вод. 5 табл. сл

1 : 1 1 : 2 1 : 1,9

1

0,05

0,09

78 77 79

6

Продолжение табл.

IIZZZI

Гипан и Водный 30-50%-ный раствор хлористого катьция (известный спо- соб;7S

Показатели

Водонасьш;е игость, л к соре вому объему

Закупоривающий эффект, ;io:. ченный по способу:

Содержание ионов, мг/л

СГ Са2+ Mg Na + Суммарно

271,4 1,80 3,95 54,59 39,44 183,13 554,33

Т а б л и ц J.

Таблица ч Число прокачиваемых поровых объектов воды

О

IZIIIZI

8

20

45

60

80

Таблица

S.

кг

/м1010