Способ ограничения водопроявлений или поглощений в скважине Советский патент 1992 года по МПК E21B33/13 

| Изобретение относится к физико- химическим методам изоляции водопрй - токов или поглощений в пласте и может быть использовано в нефтяной промышленности при бурении и эксплуатации нефтяных и газовых скважин, at, также в строительстве.

..J4

известен способ изоляции притока пластовых вод в нефтяных и газовых 5 , скважинах, включающий последовательную закалку в пласт истинного (молекулярного) щелочного раствора гудро - на, разделительной жидкости водногсГг раствора хлорида кальция и продавоч- ной жидкости.J r

Наиболее близким по технической, сущногти к предлагаемому является

-, способ изоляции притока пластовых вод, включающий последовательную закачку в пласт дизельных или масляных щелочных отходов нефтепереработки, разделительной жидкости, водного раствора хлорида кальция и продавоч- ной жидкости.

Недостатком способа является низкая эффективность процесса изоляции из-за отсутствия условий эффективного смешивания составляющих водоизоляционного материала.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса изоляции дренированных пластов за счет обеспечения условий эффективного смешивания соеа

ю ю

Сл

тавляющих водоизоляционного материала.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе включающем последовательную закачку в пласт дизельных или масляных щелочных отходов нефтепереработки, разделительной жидкости, водного раствора хлорида кальция и продавочной жидкости, дизельные или масляные щелочные отходы нефтепереработки закачивают в пласт совместно с газовой фазой, например,-атмосферным воздухом,f в соотношении 1:0-45) об.ч.

При содержании в обрабатываемом объекте хлоркальциевых вод дизельные или масляные щелочные отходы перед закачкой предварительно активируют стабилизатором пены в соотношении 1 : (0,0001-0,001) об.ч.

Процесс аэризации и активизации дизельных или масляных щелочных отходов нефтепереработки позволяет при сохранении активности образуюейся при этом пенообразной системы к раствору хлорида кальция резко повысить объем щелочных отходов и существенно снизить скорость их продвижения в пористой среде. В свою чередь, увеличение объема щелочных отходов и снижение их скорости продвижения обеспечивает условия для эффективного смешивания составляющих изоляционный материал за счет образования пространственного каркаса при разрушении аэрированных щелочных отходов под действием раствора хлориа кальция, и, как следствие, достигается возможность практически полного охвата изоляционным материалом обрабатываемого объекта вне зависимости от степени его дренированности. Способ испытан в лабораторных условиях. Использованные дизельные или масляные щелочные отходы нефтепереработки (массообразующая составляющая изоляционного материала) и водный раствор соли поливалентного металла, например хлорида кальция (связующая составляющая изоляционного материала) отвечают требованиям и . нормам соответственно ТУ и ГОСТа.

В качестве газовой фазы используют атмосферный воздух и природный i углеводородный газ, используемый в ыту. Разделительной жидкостью слу- „ ит пресная вода, а также сырая нефть. В качестве продавочной жид0

0

5

кости используют воду (пресную, пластовую, морскую), а в качестве стабилизатора пены служат канифоль и суль фанол.

Опыты осуществляют в следующей последовательности. Предварительно щелочные отходы нефтепереработки активируют стабилизатором пены. Для этого берут три навески щелочных отходов в объеме 100 смэ каждая, добавляют в каждую из них в отдельности соответственно 0,01., 0,05тО,1см растертой в порошок канифоли и пере5 мешивают до полного растворения последней в щелочных отходах. Затем три навески активированных щелочных отходов, каждую в отдельности помещают в стеклянные пробирки и методом встряхивания переводят содержимое пробирок в пенообразное состояние. Результаты опытов представлены в табл.1. Согласно полученным экспериментальным данным один объем активированных канифолью щелочных отходов путем аэризации в закрытой1емкости при нормальных условиях может быть увеличен в 5 раз, что весьма существенно с точки зрения охвата обрабатываемого объекта как по его мощности, так и простиранию. Одно временно объектом наблюдений служит сам механизм взаимодействия пе- нобразной системы с водным раствором поливалентного металла, хлоридом кальция или магния. Для этого в стеклянные пробирки, заполненные до определенного уровня пенообразной системой, вводят в избытке раствор хлорида кальция или магния. Визуально наблюдаемые опыты однозначно свидетельствуют о том, что образующаяся пространственно-структурная система продуктов реакции (изоляционный материал), в условиях отсутствия избыточного давления по форме и объему соответствует форме и объему исходной пенообразной системе и представляет собой более чем

Q достаточно необходимые условия для эффективного контактирования (смешивания)- составляющих изоляционного материала.

Учитывая высокую активность дизельных или масляных щелочных отходов к хлоркальциевым пластовым водам, проводят также опыты по определению активности их относительно щелочных пластовых вод. Для этого в ,

0

5

0

5

5

щелочные отходы вводят то или иное количество щелочной пластовой воды и перемешивают. При этом наблюдается полное смешивание щелочных отходов с щелочной плЗстовой водой без каких-либо признаков сбразова- ,ния продуктов реакции,, При аэриза- ции смеси образующаяся пенообразная

сопротивления процессу смешения не оказывают, Благодаря им обеспечивае ся возможность получения пространст венного твердопластичного каркаса,и ющего самое непосредственное отношен к резкому увеличению эффективности пр цесса смешения агентов за счет интенс фикации проявления целого ряда физико

система дает основание исключить npert 10 химических явлений, способствующих

верительную активизацию щелочных отходов стабилизатором,

Определив динамику изменения во времени пенообразной системы и механизм взаимодействия ее с раствором поливалентногб металла, хлор- кальциевыми и гидрокарбонатно-нат- риевыми пластовыми водами, дальнейшие опыты проводят на линейных моделях пласта. Пористой средой моделей пласта служит кварцевый песок, утрамбованный в металлических колонках длиной 1500 мм и диаметром 0 мм. Проницаемость пористой среды по воде составляет порядка ( . Результаты опытов представлены в табл.2. Для сравнения результатов опытов предлагаемого способа с известным в табл.3 приводятся результаты известных опытов.

Кроме того, для определения эффективности процесса смешивания агентов как по известному, так и по предлагаемому способам проводят визуально наблюдаемые опыты с использованием сообщающихся между собой стеклянных цилиндров с перекрывающимися клапанами в нижней средней точке. м Для этого в первом случае испытывают пенообразную систему на основе дизельных или масляных щелочных отходов и водного раствора хлорида кальция или магния по предлагаемому способу. В связи с чем при закрытий клапене одну часть емкости заполняют пенообразной системой, а другую « раствором хлорида кальция или магния (чертеж,а), после чего перекрывающий клапан открывают. При этом четко фиксируется свободный переток раствора хлорида и быстрое выравнивание уровней в цилиндрах (б). Переток раствора хлорида кальция и магния сопровождается интенсивным образованием устойчивого твердо-пластичного пространственного каркаса из продуктов реакции. При этом пузырьки воздуха беспрепятственно замещаются раствором хлорида и никакого

15

20

25

30

этому и связанных с межмолекулярными воздействиями на границе соприкосновения твердого тела, жидкости газа, гравитационными силами, адгезионными свойствами твердо-пластичного каркаса и др„ На чертеже {в) представлены результаты механического уплотнения твердо пластичного каркаса.

Во втором случае испытывают в аналогичных условиях систему из дизельных или масляных щелочных отходов я водного раствора хлорида каль ция или магния по известному способу. Результаты опытов представлены на чертеже (гид). Эффективность процесса смешения агентов по извест ному способу существенно ниже предлагаемого. Более того учитывая чт вопрос эффективности процесса смешения агентов тесно взаимосвязан с вопросом их рационального использования, предлагаемый способ в этом направлении существенно превосходит 35 известный.

ч

Формула изобретени

1.Способ ограничения водопрояв- Q леьий или поглощений в скважине,

включающий последовательную закачку в пласт дизельных или масляных щелочных отходов нефтепереработки, разделительной жидкости, водного

с раствора хлорида кальция и прода- вочной жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса изоляции дренированных пластов эЈ счет 5Q обеспечения условий эффективного смешивания составляющих водоизоля- ционного материала, в пласт дополнительно закачивают атмосферный эоз- дух совместно с дизельными или мас5 ляными щелочными отходами -нефтепе- работки в соотношении 1:1 в количестве 45 об.ч.

2.Способ поп.1, отличаю- . щ и и с я тем, что в дизельные

сопротивления процессу смешения не оказывают, Благодаря им обеспечивается возможность получения пространственного твердопластичного каркаса,имеющего самое непосредственное отношение к резкому увеличению эффективности процесса смешения агентов за счет интенсификации проявления целого ряда физикохимических явлений, способствующих

5

0

5

0

этому и связанных с межмолекулярными воздействиями на границе соприкосновения твердого тела, жидкости и газа, гравитационными силами, адгезионными свойствами твердо-пластичного каркаса и др„ На чертеже {в) представлены результаты механического уплотнения твердо пластичного каркаса.

Во втором случае испытывают в аналогичных условиях систему из дизельных или масляных щелочных отходов я водного раствора хлорида кальция или магния по известному способу. Результаты опытов представлены на чертеже (гид). Эффективность процесса смешения агентов по известному способу существенно ниже предлагаемого. Более того учитывая что вопрос эффективности процесса смешения агентов тесно взаимосвязан с вопросом их рационального использования, предлагаемый способ в этом направлении существенно превосходит 5 известный.

ч

Формула изобретения

1.Способ ограничения водопрояв- Q леьий или поглощений в скважине,

включающий последовательную закачку в пласт дизельных или масляных щелочных отходов нефтепереработки, разделительной жидкости, водного

с раствора хлорида кальция и прода- вочной жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса изоляции дренированных пластов эЈ счет Q обеспечения условий эффективного смешивания составляющих водоизоля- ционного материала, в пласт дополнительно закачивают атмосферный эоз- дух совместно с дизельными или мас5 ляными щелочными отходами -нефтепе- работки в соотношении 1:1 в количестве 45 об.ч.

2.Способ поп.1, отличаю- . щ и и с я тем, что в дизельные

или масляные щелочные отходы перед закачкой предварительно вводят

стабилизатор пены в соотношении 1:(0,0001-0,0010) об.ч.

Использование: бурение и эксплуатация нефтяных и газовых скважин. Сущность изобретения: в спо- собе, включающем последовательную закачку в пласт дй зегГьны ил и масляных щелочных отходов нефтепереработки, разделительной жидкости, водного раствора хлорЧ Гдз и п рс авЬчной жидкости, дизельные или масляные щелочные отходы нефтепереработки закачивают совместно с газовой фазой, например атмосферным воздухом, в соотношении 1:(1-45) об.ч. При содержании в обрабатываемом объекте хлоркальциевых вод дизельные или мас ляные щелочные отходы перед -закачкой предварительно активируют Стабилизатором пены в соотношении 1:0,0001- 0,001 об,.ч., 1 з.п.Ф-лы, 3 табл., 1 ил. (Л С

Состав пены и колииественное изменение ее составляющих во времени, см9 | Время, с|ДЦО (Воздух I Пене I Время, с I /НО (Канифоль (Воздух (Пена Время,с/ДО (Канифоль (Воздух I Пена

Примечание. Аналогичные опыты проведены с использованием в

качестве газовой фазы углеводородного газа, а в ка честве связующего и водного раствора хлорида магния, результаты сопоставимы. При степени аэрации 5 наб людается частичный выход пены из образца.

Таблица 3

после их обработки во всех случаях наблюдается,частичный выход щелочных отходов.

Таблице |

Таблица 2

;Ш Ух№;Ш 1у Хи:;

к

hLiik

ji Mi I fMitldKi, i i i i i i i i i ,

и и iHbniiMiiiiWiV JiVy

:;

к

м

.. .

. ..

i . ii.ViVi iV,11

n i l l1 Vl i l l

---,,i

.v