Способ изоляции водопритоков в нефтяном пласте Советский патент 1991 года по МПК E21B33/13 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышлэнности, в частности к способам изоляции обводненных пластов при разработке нефтяных месторождений.

Целью изобретения является повышение эффективности селективной изоляции обводненных интервалов пласта путем улучшения условий образования водоизолирую- щего экрана и предохранения от закупорки нефтенасыщенных толщин.

Способ изоляции включает закачку предохраняющей жидкости, изолирующего материала и структурообразователя, в качестве предохраняющей жидкости закачивают гидрофильную эмульсию следующего состава, мас.%:

Неионный ПАВ0,1-0,2

Нефть30-40

0,03-0,04%-ный раствор

полиакриламида (ПАА)остальное

причем эмульсию закачивают двумя порциями, в первую из которых вврдят структуро- образователь.

В качестве изолирующих материалов могут использоваться, например, жидкое стекло, полимеры акриловых соединений (гипан), а в качестве структурирующих по отношению к этим изоляционным материалам агентов - водные растворы солей многовалентных металлов, например хлориды кальция, магния, алюминия с концентрацией 10-20%.

Водная фаза закачиваемой эмульсии представлена пресной водой и является нейтральной по отношению к изолирующим материалам, т.е. выполняет роль разделиONСЛ VI Os О О

тельного буфера между первоначально закачиваемой эмульсией со структурообразо- вателем и изолирующим материалом.

Закачка прямой эмульсии перед изолирующим материалом не изменяет проницаемость водонасыщенного интервала, но резко снижает фильтрацию по нефтенасы- щенному интервалу.

Наличие в первоначально закачиваемой эмульсии струкгурообразователя позволяет увеличить избирательность способа изоляции путем преимущес гвенно- .: поступления всего объема структурооб разователя в водонасыщенные интервалы пласта, а не по всему объему поизабойной зоны пласта.

В впдснасыщенном интервале пласга последующая закачиваемая эмульсия, служащая буфером, препятствует преждевременному контактированию изолирующего материала со структурообразователем В нефтенасыщенной части, где снижена филь- T veMOCTb для изолирующего материала, а- ычк о последующей прямой ЭМУЛЬСИИ препятствует контактированию реагентов v, 1сключа : образование н и изопипующе

„ ыва

J, ьг-т7 -1 из. ц | npj мой эмульсии от вводл в с;с сослав допопчи- тельных объемов нефти и воды приведены в табл.1.

Как следует из дянн-i/ тябп 1 пои разбавлении омул; сии водой Г ропгхол снижение ее вязкости (,ир впдон сы- щенных н врвалор) и сохранение рационной характеристики этой ч:„гтч н-част и, наоборот, повышение вязкости эмульсии от добавления нефти (условия нефтенасы- щенных интервалов) вызывает увеличение фильтрационного сопротивления в данной части пласта, что обеспечивает преимущественное попадание эмульсии и изолирующих материалов в водонасыщенную часть. Так при разбавлении водой в 2 раза, вязкость эмульсии снижается R 1,5-2,5 раза, а добавление такого же количества нефти увеличивает ее вязкость в 3-5 раз. При большем добавлении нефти происходит фазовое обращение эмульсии и внешней средой становится нефть. Это придает обрисовавшейся эмульсии свойство неограниченной смешиваемости с нефтью и обеспечивает лучший вынос ее из нефтннягмшенных интервалов при освоении скважин:

В предлагаемом г.остапг устойчивость прямой эмульсии обеспечирэет «еионными водорастворимыми ПАВ тина ОП -10, АФд- 12 и других, которы устойчивы к минерзли- -П1.11/1И срЈГ т г держанию

, г

использоваться в качестве структурообра- зователей. В табл 2 приведены данные по влиянию концентрации ПАВ на свойства состава эмульсии, используемого согласно

способу.

При содержании ПАВ 0,05% эмульсии обладают ограниченной стабильностью во времени, а при содержании ПАВ более 0,2% практически не изменяют вязкостные и коалесцирующие свойства эмульсии. Однако при содержании ПАВ 0,3% избыток свободного эмульгатора не вызывает фазового обращения прямой мульсии даже при добавлении к ней трех объемов нефти. Это

служит препятствием в пластовых условиях при вызове притока нефти к забою скважи ны.

Оптимальное содержание нефти при концентрации ПАВ 0,1-0,2% является 3040%. Менее 30% - низкая стабильность эмульсии во времени более 40% нефти - эмульсия обладает повышенной вязкостью (в 1,5-2 раза выше). Это может осложнить работы по закачке эмульсии в пласт, потребуот повышенных давлений нагнетания, что мло приемлммо для указанны : операций. лр.повзтепьно, оптимальными по составу прямыми эмульсиями являются системы, содержащие 30-40% нефти и 0,1 - 0,2% водного раствора ПАВ типа АФд-12.

Однако высокая скорость коалесценции глобул нефти (стабильность 1-1,5 ч) с отделением последней из постава эмульсии приводит к тому, что защитные свойства

эмульсии исчезают раньше, чем произво- д )тся закачка всс-го объема изолирующего материала (3-5 ч). Для дополнительной стабилизации эмульсий выбран ПАА. Стабильность эмульсии при этом возрастает до

6-24 ч, что вполне достаточно для проведения процесса изоляции. Оптимальным для приведенного состава является содержание ПАА 0,03-0,04% в водном растворе. При менее 0,03% не обеспечивается необходимая

стабильность (происходит медленное отделение нефти). При содержании более 0,05% наблюдается чрезмерная стабилизация прямой эмульсии, что менее эффективно при ее использовании в способе (для ее

обращения необходимо диспергировать не менее трех обьемов нефти)

Результаты влияния ПАА на свойства прямой эмульсии приведены в табл.3. Как следует из данных табл.3, при вводе в состав эмульсии ПАА имеет место некоторое загущение (примерно 50%) из-за отде- тония из ее обьема части водной фазы в оптическом состоянии. В динамических ус- ; это r jpcr ме происходит и эмульсия (в отличие от нестабилизированной ПАА) сохраняет свои начальные свойства.

Концентрация структурообразователя, например CaCl2, в водной фазе для такого изолирующего материала, как жидкое стекло, из практики составляет 10-20%. С учетом этого в первоначально закачиваемой эмульсии концентрация структурирующих агентов в водной среде выбрана 10-20%.

Эффективность предлагаемого способа проверена на моделях пластов из естественного кернового материала в условиях, имитирующих пластовые.

Без предохраняющей эмульсии проницаемость нефтенасыщенного керна снизилась в 4 раза (15% от первоначальной), с предохраняющей - всего в 2 раза (42% от первоначальной). При этом продуктивность (отношение расхода к перепаду давпения) при прокачке изолирующего материала в нефтенасыщенном керне без эмульсии составляет 10 см3/ (ч кг/см2), с эмульсией - 3,7 см /(ч кг/см ), т.е. снизилась почти в 3 раза, что говорит о существенном препятствии проникновению в нефтензсыщенный образец изолирующего материала.

Приведенная оценка степени селектив- ной изоляции оодонасыщенных кернов при з чачке CaCl2 и жидкого стекла по известному способу и закачке этих же материалов по предлагаемому вытеказт из результатов исследований, представленных в табл.4, причем плотность, г/см , и вязкость, МПа с, жидкостей при температуре опыта 24°С: ВодаР.993 и 0,92

Нефть0,857 и 10,5

Эмульсия 0,955 и 6,6

CaClz1,168 и 1,7

Жидкое стекло1,099 и 1,62.

Способ осуществляется следующим образом.

В скважину спускают насосно-компрес- сорные трубы (НКТ), устанавливают башмак труб на уровне середины интервала пласта. При давлении закачки, превышающем прочность колонны, НКТ спускают с пакером. Сначала закачивают эмульсию со структуро- образователем, например, через тройник. Затем закачивают чистую эмульсию, которая является буфером. Объем буфера обычно составляет в зависимости от диаметра НКТ 0,2 - 0,6 м3. Затем закачивают изолирующий материал, например жидкое стекло, гипан и др.

Реагенты продавливают в пласт прода- вочной жидкостью до полного вытеснения их из ствола скважины. В качестве продавочной жидкости используют техническую или пластовую воду, нефть и т.д.

С целью усиления эффекта предохранения нефтенасыщенных интервалов закачку

в пласт прямой эмульсии производят при давлении в 1,2 - 1,4 раза большем, чем давление закачки изолирующего материала, но не больше давления разрыва пласта.

Изолирующий материал, например

0 жидкое стекло, в водонасыщенной части при контактировании его с внешней водной фазой прямой эмульсии, содержащей СаС12, под его действием коагулирует, образуя изолирующий экран.

5 Эмульсия - буфер, содержащая пресную воду, имеет меньший объем по сравне- нию с первоначально закачиваемым объемом прямой эмульсии и быстро расфор мировывается при радиальной фильтрации

0 в водонасыщенной части пласта и не препятствует коагуляции материала.

В нефтенасыщенной части образованию экрана препятствует как минимум три фактора: снижение фильтрационной харак5 теристики данной части для изолирующего материала за счет эмульсии, наличие мало- расформированной буферной части эмульсии и гидродинамический фактор.

Применение предлагаемого способа

0 способствует повышению эффективности селективной изоляции, особенно пресных и маломинерализованных вод.

Исходя из лабораторных исследований повышение продуктивности по нефти про5 исходит как минимум в 1,5-2 раза.

В способе могут быть использованы различные изолирующие материалы, коагуляция которых требует наличия структурирующего компонента, причем водные

0 растворы этого компонента в составе эмульсии не должен изменять ее функции.

Таким образом, способ изоляции водо- притоков в нефтяном пласте позволяет по- высить эффективность селективной

5 изоляции наиболее обводненных интервалов пласта с одновременный предохранением от закупорки нефтенасыщенных толщин, сократить расход компонентов на одну обработку, а также улучшить условия

0 для освоения скважин в послеремонтный период.

Формула изобретения Способ изоляции водопритоков в нефтяном пласте, включающий закачку предо5 храняющей жидкости, изолирующего материала и структурообразователя. о т л и - ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности селективной изоляции обводненных интервалов пласта за счет улучшения условий образования водоизопирующего экрана и предохранения от закупорки нефтенасыщенных толщин, в качестве предохраняющей жидкости используют гидрофильную эмульсию следующего состава, мас.%:

Неионный ПАВ0,1-0,2

Нефть30-40

0,03 - 0,04%-ный раствор ПААостальное

причем гидрофильную эмульсию закачива- ют двумя порциями, в первую из которых

вводят структурообразователь

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности селективной изоляции обводненных интервалов пласта за счет улучшения условий образования во- доизолирующего экрана и предохранения от закупорки нефтенасыщенных толщин. Способ осуществляют путем закачки предохраняющей жидкости, изолирующего материала и структурообразователя, причем в качестве предохраняющей жидкости закачивают гидрофильную эмульсию следующего состава, мас.% неионный ПАВ 0,1-0,2; нефть 30-40; 0,03-0.04%-ный раствор ПАА - остальное. Сначала закачивают эмульсию со структурообразователем, затем чистую эмульсию, а затем изолирующий материал. В способе могут быть использованы различные изолирующие материалы, коагуляция которых требует наличия структурирующего компонента, причем водные растворы этого компонента в составе эмульсии не должны изменять ее функции. 4 табл. И

Обратная эмульсия.

Примечание. - вязкость эмульсии, МПа с.

время отделения 50% нефти, мин.

Таблиц I

10,0/6,6 22,9/4,8 26,1/3,5 24,8 /2,8

13,1/8,8 36,1/6,0 52,3/4,1 29,.0 8,2/4,9 16, 21,1/2,4 28,,9

Таблица 2

0,02

Для определения влияния добавок ПАА на свойства прямой эмульсии взят следующий состав, мае. %:

АФд-120,1

Нефть30

Пресная вода Остальное

Б«1Э предохраняющей эмульсии

Таблица 3

1 (отделение 50% нефти)

3 (происходит медленное отделение нефти)

Т а С л и и я