Способ изоляции призабойной зоны пласта Советский патент 1989 года по МПК E21B33/13 

Изобретение относится к способам-, изоляции зон интенсивных поглощений и водопритоков при бурении и эксплу- атации нефтяных и газовых скважин и может, быть использовано в нефтедобывающей промышленности.

; Цель изобретения - повышение эффективности изоляции за счет исключения блокирования нефтенасыщенног части пласта и увеличения охвата зон поглощения и водопритоков по момнос- ти пласта.

Поставленная цель, достигается тем что в пласт одновременно с дизельными щелочш1ми отходами нефтепереработки закачивают древесные опилки в соотношении соответственно 1:р, причем наполнитель предварительно на поверхности выдерживают в избытке дизельных щелочных отходов до выравнивания плотностей, а закачиваьше смеси дизельных щелочных отходов с древесными опилками и раствора хлорида кальция производят последовательно или одновременно раздельно при соотношении 1:0,5-150 соответственно.

С целью интенсификации процесса изоляции путем увеличения степени осаждешш древесных опилок в высокопpoницae aIX зонах пласта перед зака- чива1шем в скважину древесные опилки последовательно выдерживают в избытке дизелышх щелочных отходов нефтепереработки и 055-2%-ного раствора хлорида Kanb;j,i H5 после чего вновь помещают в избыток дизельных щелочных отходов нефтепереработки.

Кроме того, наполнитель перед использованием высушивают до влажности 8-50%, а процентное содержание хлорида кальция в воде при смешении со смесью дизельных щелочных отходов и древесных опилок берут равным 5-20%„

Способ осуществляют следующим образом,

Опилки после выдержки в избытке дизельных щелочных отходов нефтепереработки освобождают от госледних и помещают в избыток Q .,5--27,-noro раст- вода хлорида кальция. Смесь перемешивают в течение 2-3 мииэ после чего избыток раствора хлорида кальция также сливаюТэ а древесные опилки помещают в избыток дизельных щелочгих отходов. Необходимость помещегшя активированного наполнителя в избыток дизельных щелоч11ых отходов объясняется тем, что образующийся на составля юш,их наполнителях вязко-пластичный адсорбционный слой в условиях хлор- кальциевой или атмосферной средь неустойчив во времени, а именно со временем твердеет и усаживается, в связи с чем для сохранения первоначальных его свойств и работоспособности .активированный наполнитзль помещают в избыток дизельных 1целоч1-1ых отходов Этого требуют и непредвиденные возможные остановки в процессе осуществления ремонтно-восстановительных

0

5

5

0

5

0

5

0

5

работ, При этом время сохранения работоспособности активированного наполнителя в избытке щелочных отходов составляет как минимум .

Ограничение отфильтровывания массо- образующего компонента изоляционного материала /щелочных отходов} Б нефтенасьщенную часть пласта обеспечивается за счет осаждения и образования экрана из древесных опилок и в силу приданных ему свойств зМ ектив- ного перекрытия нор нефтенасыщенной части пласта.

Предотвращение поступле1шя связующего компонента изоляционного материала (раствора хлорида кальция) в неф- тенасыщенную часть пласта обеспечивается за счет дополнительного отжатия щелочных отходов из осажденного экрана перед нефтенасыш;е11ной частью пласта.

Эффективность процесса осаж-дения нанолнителя в высокопроницаемых зонах пласта но всей его мощности дос-.. тигается как за счет прггобретения высоких адгезионных свойств наполнителя при его контакте с раствором хлорида кальция, так и высоких а.дге- зионных свойств вязко-пластичного адсорбционного слоя составляющих наполнителя. Восстановление проницаемости нефтенасыщенной части нласта после проведения процесса достигается за счет гидрофобизации и усадки экрана.

Способ испытай в лабораторных условиях.

В качестве массообразующего компонента изоляционного материала использовали дизельные щелочные отходы нефтепереработки, а в качестве связующего изоляционного материала - смесь хлористого кальция и воды (пресная, техническая, пластовая).

Основой твердого дисперсного матеркгала служили древесные опилки фрикционного состава 0,5 мм со степенью влажности 8-50%.

Опыты проводили на линейных моделях пласта, представляювщх собой металлические колонки с внутренним диаметром 100 мм и дпиной 1600-мм. Для моделирования высокопроницаем1з1х зон пласта внутри каждой колонки помеща-г ли металлические трубки диаметром 5| 8 и 10 мм и длиной, превышающей длину колонки за счет перегибов. В качестве пород1:1 использовали песок

фракции. 0,42-0,21 (50%) и 0,17-0,19 (50%). Углеводородной фазой служила сырая нефть, вязкость которой состав- Ляла 158 сПз при 20°С.

Перед заполнением колонок поре- . дои, а также насыщением порода угле-, водородной фазой и определением проницаемости трубки в колонках заполняли водой и заглушали пробками. После насыщения колонок нефтью и определения проницаемости заглушки -на трубках извлекали. Одновременно, учитывая, что-используемая порода в колонках представляла собой практически непроницаемую среду наполнителя, част ъ породы из выхода колонок извлел

кали в объеме порядка 50-100 см с елью обеспечения возможности полу- чения нефтенасыщенной частью породы экрана из активированных опилок.

Для- определения времени выдержки наполнителя в дизельных щелочных отходах по методу выравнивания плотности гото вили три навески древесного наполнителя с фракционным составом 0,5 3,0 и 6,0 мм. Навески высушивали до степени влажности 8%, 25% и 50% и каждую в отдельности погружали в избыток щелочных отходов. Время, за которое происходило равномерное распределение наполнителя по всему объему щелочных отходов, принимали за время вьщержки.

Для навесок наполнителя со степенью влажности 8% время выдержки составляло 4-5 ч, для навесок наполнителя со Степенью влажности 25% - 3-4 ч, .а для навесок со степенью влажности 50% - 2-3 ч.

Для определения концентрации хлорида кальция (или магния, обладающего аналогичными свойствами) в процес-. се активации наполнителя были проведены следующие опыты: каждую из пяти навесок наполнителя, предварительно выдержанных в избытке дизельных щелочных отходов до выравнивания уделы ных весов жидкой и твердой фаз, в отдельности помещали в избыток раствора хлорида кальция с концентрацией хлористого кальция соответственно 0,3| 0,5; .1,0; 2,0 и 2,5%, Смеси перемешивали в течение 2-3 мин, после чего наполнитель извлекали из раствора хлорида кальция и помещали в избыток дизельных щелочных отходов нефте- перер ботки. .

1518485

0

5

0

5

0

5

0

5

Параметром для определения диапа- зона концентрации раствора хлорида кальция служило состояние вязко-пластичного адсорбционного слоя на nor верхности наполнителя.

В табл.1 приведены результаты опытов по определению концентрации раствора хлорида кальция.

Восстановление проницаемости нефтенасыщенной части пласта зависит от способности вязко-пластичного адсорбционного слоя наполнителя (экрана) усаживаться во времени под действием концентрированного раствора хлористого кальция, причем коэффициент усадки при этом достигает порядка 20- 40%,

В табл.2 приведены результаты опытов по определению восстановления проницаемости наполнителя экрана) 1под действием концентрированного раствора хлористого кальция.

Последовательная закачка рабочих агентов используется при низкой приемистости обрабатываемого объекта. В случа:е высокой дренированности обрабатываемого объекта закачку рабочих агентов целесообразно осуществлять одновременно раздельно. I Опыты проводили в двух направлениях.

Для аервого случая три навески наполнителя древесных опилок высушивали соответственно до степени влажности 8; 25 и 50% и каждую в отдельности погружали в избыток дизельных щелочных отходов нефтепереработки.

По истечении времени выдержки смесь дизельных щелочных отходов с наполнителем и водный растврр хлористого кальция закачивали в колонку как последовательно, так и одновременно раздельно. Продавливали водой и оставляли колонку в покое на 24 ч.

По истечении 24 ч осуществляли фильтрацию и определяли проницаемость колонки по нефти.

Результаты опытов представлены в .табл. 3.

Во втором случае каждую из трех навесок наполнителя, после сушки и, выдержки. в дизельных щелочных отходах в -отдельности дополнительно активировали 0,5-2%-ным водным раствором хлористого кальция. Процесс активации производили в следующей последовательности. Сливали избыток щелочных отходов и вводили в древесн1.е опилки

71

в избытке водный раствор хлористого кальцияt Смесь перемешивали в течени 2-3 мин, .после чего избыток водного раствора хлористого кальция такзце сливали, а активированный наполнитель заливали и перемешивали в течение 2-3 мин в избытке дизельных щегч лочнЫх отходов. Подготовленный таким образом наполнитель использовали как и для первого слуиая.

Результаты опытов приведены : в табл.4.

Уменьшение степени влажности древесных опилок меньше 8% существенного значения не имед|Т и с экономической точки прения нецелесообразно.

Увеличение степени влажности древесных опилок больше 50% сЗ ТЦвствен- н6 снижает качество наполнителя и его работоспособность, что нежелательно.

С1-шжеш1е количественного соотношения наполнителя в щелочных отходах меньше 0,1 об,ч, нецелесообразно из- за больших расходов смеси.

Увеличение количественного соотношения наполнителя в щелочных отходах больше 0,5 об,ч. нежелательно . из-за возможных осложнений особенно в скважинах, характериз; 1ощихся низкой поглотительной способностью., . Увеличение количественног.о соотношения водного раствора хлористого кальция больше 1,0 об.ч, по отношению к смеси щелочные отходы .-наполнитель существенного значения не име ет и с экономической точки зрения нецелесообразно.

45

-40

/ Уменьшение количественного соот- .

ношения водного раствора хлористого кальция меньше 0,5 об,ч. по отношению к смеси дизельные щелочные отходы - наполнитель нежелательно из-за неполного взаимодействия с последней.

Дополнительная активация наполнителя водным раствором хлористого ..-. Кальция -с содержанием хлорида кальцид, в воде свьппе 2% нежелательна из -за- высоких структурно-механических свойств образующегося вязко-пластичного адсорбциошюго слоя.

Допол1дательная активация наполнителя водным раствором хлористого .кальция с концентрацией 0,5% таюке неже-. лательна из.-за малой мощности образу- ющегося вязко-пластичного адсорбци- . окного слоя.

50

5

8

Использование предлагаемого способа исключает блокирование нефтена- сыщенной части пласта, обеспечивает большой охват высокопроницаемых зон пласта по его мощности сокращает непроизводительные потери компонентов изоляционного материала, расширяет диапазон использования дизельных щелочных отходов нефтепереработки и одновременно решает вопрос их эффективной . утилиз ации ,

Формула изобретения

s

0

5

0

35

45

40

50

1.Способ изоляции призабойной зоны пласта, включающий цоследова- тельную закачку в дизельных щелочных отходов нефтепереработки, . разделительной жидкости и раствора хлорида кальция, о т л и ч а ю - .

щ и и с я тем, что,, с целью повьште- ния эффективности изоляции за счет исключения блокирования нефтенасы- щенной части пласта и увеличения охвата .зон поглощения и водопритоков по мощности пласта, одновременно с дизельными щелочными отходами нефтепереработки дополнительно закачивают древесные опилки в соотношении 1:0,1- 0,5 соответственно, причем древесные опилки предварительно выдерживают в избытке дизельных щелочш 1х отходов нефтепереработки до выравнивания плотности смеси, а закачку смеси ди- зельных щелочных отходов с древесны- ми опилками и раствора хлорида кальция производят последовательно или одновременно раздельно .при соотношении 1:0,5-1,0 соответственно.

2.Способ по n.l, о тл и ча ю- щ и и с я тем, что перед выдержкой

в дизельных щелочных отходах нефтепереработки древесные опилки последовательно обрабатывают дизельными ще- . лочными отходами нефтепереработки и 0,.5-2,0%-ным раствором, хлорида каль- , ция,

3.Способ по пп.1 и 2, о т л и - чающийся тем, что- перед держкой в дизельных щелочных отходах нефтепереработки древесные опилки дополнительно высушивают до влажности 8-50%.

4.- Спосо,б по п.З, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что закачиваемый в пласт водный раствор хлорида кальция содержит от 5 до 20 мас,% хлорида кальция.

Таблица I

Изобретение относится к способам изоляции зон интенсивных поглощений и водопритоков при бурении и эксплуатации нефтяных и газовых скважин и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности изоляции за счет исключения блокирования нефтенасыщенной части пласта и увеличения охвата зон поглощения и водопритоков по мощности пласта. В пласт одновременно с дизельными щелочными отходами нефтепереработки (ДЩОН) закачивают древесные опилки (ДО) в соотношении 1:0,1 - 0,5. Причем ДО предварительно выдерживают в избытке ДЩОН до выравнивания плотности смеси. Закачивание смеси ДЩОН с ДО и раствора хлорида кальция производят последовательно или одновременно раздельно при соотношении соответственно 1:0,5 - 1,0. Для интенсификации процесса изоляции путем увеличения степени осаждения ДО в высокопроницаемых зонах пласта. Перед закачиванием в скважину ДО последовательно выдерживают в избытке ДЩОН и 0,5-2% р-ра хлорида кальция, после чего вновь помещают в избыток ДЩОН. Кроме того, ДО перед использованием высушивают до 8-50%-ной влажности, а процентное содержание хлорида кальция в воде составляет 5-20%. Применение способа позволяет исключить блокирование нефтенасыщенной части пласта, сократить непроизводительные потери изоляционных материалов, расширить сферу применения ДЩОН и решить проблему их утилизации. 3 з.п. ф-лы, 4 табл.

Таблица 2

3,5 3,1 6.2

Фонтанирует 4501:0,10.58450(5)2.3

- -4001:0.250.525300(10)2,1

3501:0,50,550175(20)3,2

2 3

3,6 4.5 3,9

Фонтанирует 2001:0,10.58200(5)3.4

- -1501:0.250.525112(5)3,0

1001:0.50,5 5050(20)2,5

Таблица 4