Состав для обработки прискважинной зоны пласта Советский патент 1991 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к области интенсификации притоков.

Целью изобретения является повышение растворяющей способности по отношению к фильтрату бурового раствора.

Указанная цель достигается тем, что в метанол, закачиваемый в скважину, вводят гидроокись щелочного металла при следующем сотношении компонентов, мас.%:

Метанол85-95

Гидроокись щелочного

металла5-15.

Применение метанольного раствора гидроокиси щелочного металла снижает поверхностное натяжение на границе ме- танольно-щелочной раствор - нефть, что способствует более полной очистке при- скважинной зоны пласта от фильтрата бурового раствора и продуктов реакции щелочи с глинистыми составляющими твердой фазы бурового раствора, а также с породой-коллектором.

Кроме того, при воздействии на глинистые частицы метанольно-щелочным раствором происходит сжатие глинистых частиц, снижается набухание последних, а это приводит к улучшению фильтрационных характеристик пласта.

Состав готовят растворением заданного количества гидроокиси щелочного металла (например, гидроокиси натрия или калия) в метаноле. Состав испытывают в лабораторных условиях.

Для экспериментального испытания эффективности состава использовали порошок махарадзевской глины. Замеры ведут на приборе для определения набухания (рисунок). Принцип работы прибора следующий. Мессуру (индикатор часового типа) устанавливают в нулевое положение передвижением скобы. На дно цилиндра укладывают круглый бумажный фильтр и на него, помещают точно отвешенную пробу порошка глины и сверху-снова круглый бумажный фильтр. Пробу равномерно уплотняют. Ци(Л

С

о

(Л

ю ел

линдр в сборе со штоком и крышкой устанавливают между центрами скобы и ножки мессуры, а затем прибор с сборе помещают в стакан с жидкостью (водой, 15%-ным водным раствором щелочи, метанолом или 15%-ным раствором в метаноле). Произведение высоты пробы, определяемой по показаниям мессуры до и после набухания, на площадь основания цилиндра (в данном случае 4,52 см ) дает величину объема набу- хания (VHa6.). Результаты представлены в табл.1. Набухание глины в 15%ном метаноль- но-щелочном растворе минимально,следовательно метанольно-щелочной раствор лучше сохраняет фильтрационно-емкостные свой- ства пород-коллекторов.

Испытания проводят в три этапа.

На первом этапе изучают минералогический состав и растворимость отдельных компонентов цементирующего материала пород месторождений. Для этого образцы породы истирают в фарфоровой ступке. Порошок просеивают через сито с диаметром ячеек 0,4 мм. Для изучения исходного минералогического состава цементирую- щего материала часть порошка подвергают рентгеноструктурному анализу под электронным микроскопом. Для изучения растворимости отдельных компонентов цементирующего материала оставшийся по- рошок заливают 5-15%-ным раствором гидроокиси щелочного металла в метаноле, оставляют на 8 ч при 80°С для реагирования. Затем препараты отмывают дистиллированной водой до нейтральной реакции, высушивают и исследуют под электронным микроскопом. По изменению минералоги- ческого состава препаратов до и после воздействия устанавливают эффективность растворения отдельных минералов. Резуль- таты исследования растворения каолинита и смешаннослойных образований ряда гидрослюда -моктмориллонита приведены в табл.2.

На втором этапе для проведения опы- тов в поверхностных условиях готовят навески по 5 г дезинтегрированного керна, просеянного через сито с диаметром ячеек 0,4 мм, высушенного до постоянной массы при 100-105°С, заливают их 50 мл 5-15%-ным раствором гидроокиси щелочного металла в метаноле, После 8 ч выдержки при 80°С навески промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции, сушат до постоянной массы, взвешивают и рассчитывают потери массы в результате воздействия. Данные представлены в табл.3. Максимальные потери от воздействия 10-15%-ного раствора гидроокиси щелочного металла в метаноле составляют 3,0 3,2 мас.%.

На третьем этапе исследования проводят на столбиках кернов с помощью установки УИПК-1М. В подготовку образцов входит экстрагирование спиртобензольной смесью, сушка при 105°С до постоянной массы и определения пористости и проницаемости. Образцы насыщают под вакуумом моделью пластовой воды и помещают в кернодержатель установки УИПК-1М, последовательно фильтруют модель пластовой воды, очищенный керосин и замеряют относительную проницаемость по керосину

(Кпр4 ) Затем закачивают раствор гидроокиси щелочного металла в метанол, выдерживают керн в течение 6-8 ч при 80°С и 15-25 МПа для реагирования и определяют относительную проницаемость по керосину при первоначальных условиях фильтрации

fjxKOH. ч

(.Кпр ).

Из результатов испытания состава следует, что снижение концентрации гидроокиси щелочного металла ниже 5 и повышение выше 15 мас.% целесообразно. В табл.2 приведены также результаты обработок кернов по прототипу (метанолом).

Для кернов с проницаемостью менее 100x10 мкм обработка по прототипу (метанолом) ведет либо к снижению проницаемости либо проницаемость остается прежней, обработка метанольно-щелочным раствором приводит к увеличению проницаемости. Например, образец керна № 8

(табл.4) с величиной Кпрс 1.9 х мкм2

/абс. пр. -

после обработки метанольно-щелочным раствором показал увеличение проницаемости на 200%, образец N513 с КПрс 1,83х хЮ мкм после обработки метанолом снизил проницаемость на 10%. Образец

№ 12 Кпрс 44х мкм2 после обработки метанолом снизил проницаемость на 45%, у образца N 5 43,1х мкм2, после обработки метанольно-щелочным раствором проницаемость увеличилась на 30%. Повышение проницаемостиот обработки метанолом имеет место и в случае высокопроницаемых кернов (свыше ЮОх мкм2). Так у образца керна № 15 с величиной Кп|с 171,9х-10 3 мкм2, после обработки метанолом проницаемость увеличилась на 300% (от 52х 10 мкм2 до

V3

160 х мкм 1); для образца Me 16 (Кпрс

v3

124,7 хЮ ) эффект увеличения проницаемости составил 140%; для образца № 17

(КЈбрс 252 х10-3) эффект-284%.

Пример 1. Образец керна №6 (табл.4)

с абсолютной проницаемостью Кпрс 17,2x10 мкм насыщают керосином под вакуумом и замеряют проницаемость на установке УИПК-1М по керосину, которая соТ9

2,0 х 10 мкм . Затем в керн

ставила Кпр4 при 80°С и перепаде давления 0,3 МПа закачивают 15%-ный раствор гидроокиси натрия в метаноле. Керн выдерживали для реагирования в течение 6 ч после чего определяют его проницаемость по керосину при начальных условиях фильтрации. Проницаемость после обработки Кпр. составила 9,2 мкм2.

Пример 2. Образец керна № 3 (табл 4)

аЪс

541 х мкм2 насыщают керосиКабслр

ном под вакуумом и замеряют его проницаемость на установке УИПК-Ш. К Кпр4 составляет 41,7 х 10 мкм . Затем в керн при 80°С и перепаде давления 0,3 МПа закачивают 5%-ный раствор гидроокиси натрия в метаноле. Керн выдерживают в течение б ч после чего определяют его проницаемость по керосину при начальных условиях фильтрации. После обработки проницаемость КПри составила 54,6 х 10 мкм .

Пример 3. Образец керна № 7 (табл 4)

)О

678 х 10 мкм насыщают керосином под вакуумом и замеряют его проницаемость (Кпр4 135 х 10 мкм ). Затем в керн при 80°С и перепаде давления 0,3 МПа закачивают 10%-ный раствор гидроокиси натрия в метаноле. Керн выдерживают в течение б ч, после чего определяют его проницаемость по керосину при начальных условиях фильтрации (КПрН 331 х 10 3мкм2). Результаты представлены в табл.4. Исполь- зование 5-15%-ного раствора гидроокиси

щелочного металла в метаноле приводит к. увеличению относительной проницаемости по керосину в 1,25-4,6 раза, что значительно увеличивает продуктивность скважин.

Пример 4 (по прототипу). Керн с известной начальной газопроницаемостью

Кабс пр

Ч7

4.1 х 10 мкм , насыщают под вакуу0

5

о

0

5

0

5

мом моделью пластовой воды, содержащей 20 г/л хлористого натрия, и помещают в кернодержатель установки УИПК-1М, затем последовательно фильтруют модель пластовой воды, очищенный керосин, замеряют относительную проницаемость по керосину (1,11х 10 мкм2), затем закачивают метанол. Керн выдерживают при 80°С в течение 6 ч при 20 МПа и вновь определяют относительную проницаемость по керосину при первоначальных условиях фильтрации. Проницаемость после обработки снизилась на 30% (0.84х мкм2) (см.табл.2)

Таким образом, обработка кернов предлагаемым способом позволит увеличить их проницаемость в 1,25-4.60 раз. Предлагаемый состав позволит значительно повысить эффективность интенсификации притока нефти к скважинам.

Формула изобретения

Состав для обработки прискважинной зоны пласта, содержащий метанол, отличающийся тем, что, с целью повышения растворяющей способности по отношению к фильтрату бурового раствора, состав дополнительно содержит гидроокись щелочного металла при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Метанол85-95

Гидроокись щелочного

металла5-15

Таблица 1

Продолжение табл. 1

Изобретение относится к нефтегазовой пром-сти. Цель изобретения - повышение растворяющей способности состава по отношению к фильтрату бурового раствора. Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: метанол 85-95; гидроокись щелочного металла 5-15. Состав готовят растворением заданного количества гидроокиси щелочного металла в метаноле Применение состава позволяет увеличить проницаемость кернов в 1,25- 4,6 раз 4 табл.

Таблица 2

I а б л и ц а 3

Таблица 4