Способ комбинированной кислотной обработки пласта Советский патент 1992 года по МПК E21B43/27 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам интенсификации притока к скважине путем кислотной обработки.

Целью изобретения является повышение эффективности обработки в обводненных скважинах за счет более полного удаления с поверхности породы углеводородной пленки, асфальтосмолопарафини- стых отложений ( АСПО) и продуктов реакции нейтрализации.

Способ осуществляют следующим образом.

В четырех емкостях готовят исходные растворы. В первой емкости готовят 2 - 15%-ный по активному веществу мицелляр- ный раствор, В качестве его может быть использован либо готовый раствор, либо раствор, который уже приготовлен из исходных веществ. Из готовых растворов может быть рекомендован 5%-ный по активному веществу раствор карпатола. Во второй емкости готовят загущенный раствор композиций ПАВ марки МЛ следующего состава, (мас.%):

Полиакриламид или эфир целлюлозы0,1-3

ПАВ марки МЛ0,1-1

ВодаОстальное

Для этого в расчетном количестве воды растворяют расчетное количество полимера, после чего добавляют необходимое количество ПАВ марки МЛ-72 или МЛ-80. В качестве полимера можно использовать по- лиакриламид или водорастворимый эфир целлюлозы, например, карбоксиметилцел- люлоза, оксиэтилцеллюлоза. Содержание полимера в растворе выбирают с таким расчетом, чтобы оно обеспечивало вязкость равную или большую вязкости мицеллярно- го раствора. В третьей емкости готовят смесь кислотного раствора с растворителем, то есть раствор кислоты с добавкой 0,1 - 1,0 мас.% МЛ-72 (МЛ-80). В качестве кислоты может быть использована соляная, фтористоводородная, серная, сульфамино&

О CJ

о

Јь

ю

вая кислота или их смесь. В четвертой емкости готовят 0,1 - 0,5%-ный раствор композиции ПАВ марки МЛ в воде: оптимальным является 0,2 - 0,3%-ное содержание.

По окончании приготовления исходных растворов приступают к их закачке в пласт. Последовательно в колонну НКТ нагнетают мицеллярный раствор, загущенный раствор МЛ-72 (МЛ-80), смесь кислоты и МЛ-72 (МЛ- 80) и затем раствор МЛ-72 (МЛ-80) при следующем соотношении объемов: мицеллярный раствор: загущенный раствор композиции ПАВ марки МЛ: смесь кислотного раствора с композицией ПАВ марки МЛ: раствор композиции ПАВ марки МЛ (0,5-1,5): (0,1 -0,5): 1,0: (0,1 -3,0).

Объем последней четвертой порции зависит оттого, на какую глубину необходимо продавить кислотный раствор, поэтому он может изменяться в широких пределах, После выдержки для нейтрализации кислотного раствора скважину пускают в работу.

В данйом способе используют различ- ньГе вещества - мицеллярные растворы, растворы многофункциональных ПАВ типа МЛ, полимеры. Так в качестве мицеллярных растворов могут быть использованы как готовые промышленные растворы, так и растворы, которые готовят из исходных веществ. Из готовых растворов может быть рекомендован раствор карпатола, который представляет собой смесь, состоящую из 30 мас.% сульфонатов аммония, 8,8 мас.% сульфата аммония, 34,5 мас.% углеводородного разбавителя, 0,7 мас.% гидроксида аммония и 26 мас.% воды.

Из растворов, которые готовятся из исходных веществ, можно использовать известные составы мицеллярных растворов.

Растворы многофункциональных ПАВ типа МЛ представляют собой смесь различных ПАВ как ионогенного, так и неионоген- ного типов. Так, МЛ-72 имеет следующий состав, мас.%: алкилсульфонат - 65 - 70, алкилбензолсульфонат - 25 - 27, полиглико- левый эфир ди-трет-бутилфенола 5-8. МЛ- 80 также представляет собой смесь ПАВ.

В качестве полимера используют поли- акриламид или водорастворимый эфир цел- люлозы. Полиакриламид представляет собой водорастворимый полимер. В промышленности выпускается как в виде сухого порошка, так и в виде 8%-ного водного раствора - геля.

Из водорастворимых эфиров целлюлозы используют карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), оксиэтилцеллюлозу (ОЭЦ) и др.

КМ Ц представляет собой простой эфир целлюлозы и гликолевой кислоты. Он может иметь различную степень полимеризации:

350, 500, 600, 700. Оксиэтилцеллюлоза (гид- роксиэтилцеллюлоза) представляет собой оксиэтилированную целлюлозу.

В качестве кислоты используют соляную, фтористоводородную, серную, сульфа- миновую кислоту или их смеси. При обработках используют 10 - 20%-ную соляную кислоту. Фтористоводородная кислота наиболее эффективна при концентрации 1 10%.

Серную кислоту используют при содержании 10 - 80%. Сульфаминовую кислоту обычно используют при содержании 10 - 15%. Данные кислоты могут быть использованы также и в смесях.

При обработках чаще используют смеси соляной и фтористоводородной кислот (10- 15% HCI + 1-5% HF), соляной и сульфами- новой кислот (10 - 15% HCI + 10 - 15%

HS03NH2).

Сущность способа состоит в следующем.

В качестве первой порции растворяющего вещества используют мицеллярный

раствор и загущенный раствор композиции ПАВ марки МЛ, а в качестве второй порции растворяющего вещества - раствор композиции ПАВ марки МЛ.

Использование предлагаемого способа,

то есть последовательное нагнетание в скважину мицеллярного раствора, загущенного раствора композиции ПАВ марки МЛ, кислотного раствора и раствора композиции ПАВ марки МЛ позволяет увеличить эффективность обработки в обводненных скважинах. Это достигается в силу следующих особенностей используемых растворов. Во-первых, закачка мицеллярного раствора (например, раствора карпатола)

позволяет смывать с поверхности породы углеводородную пленку и частично растворять АСПО. В результате этого углеводородные частички нефти с поверхности породы переходят во внутрь мицеллы. Это освобождает значительную часть поверхности породы для воздействия с кислотным раствором, а также позволяет выносить углеводородную жидкость без особых затруднений из пласта в скважину, так как углеводородная

фаза находится в середине мицеллы, При обратном движении мицеллярного раствора из пласта в скважину после кислотной обработки он обеспечит эффективное вытеснение воды, и соответственно, продуктов реакции нейтрализации из пласта. Это связано с тем, что мицеллярный раствор резко снижает капиллярные силы, удерживающие воду в пористой среде. Кроме того, в случае вытеснения мицеллярного раствора исключительно только нефтью, вытеснение водной фазы будет в избытке и поэтому произойдет обращение фаз: раствор карпа- тола с водной внешней фазой превратился в мицелляр с углеводородной внешней фазой. Данное свойство мицеллярного раствора позволяет даже в этом случае обеспечивать эффективный вынос воды из пласта.

Загущенный раствор композиции ПАВ марки МЛ позволяет, во-первых, достаточно эффективно растворять АСПО, оставшиеся в пласте после прохождения мицеллярного раствора. Во-вторых, он служит барьером между мицеллярным раствором и кислотным раствором. Это связно с тем, что смещение мицеллярного и кислотного растворов приводит к высасыванию ак- тивных компонентов мицеллярного раствора, а это может привести к резкому снижению эффективности всего процесса. В третьих, в условиях месторождения с неоднородными по проницаемости пластами загущенный раствор композиций ПАВ марки МЛ обеспечивает эффективную продавку мицеллярного раствора, как в высокопроницаемые пласты, так и в низкопроницаемые пласты. Это связано с тем, что вязкость загущенного раствора ПАВ не ниже вязкости мицеллярного раствора. В противном случае мицеллярный раствор в основном посту- пал бы только в высокопроницаемые пласты, и создавая там барьер из вязкой жидкости, резко бы ограничил поступление в эти пласты раствора композиции ПАВ марки МЛ (он в основном, поступал бы в низкопроницаемые пласты). Такое распределение жидкости уменьшает оторочку между мицеллярным раствором и кислотой в высокопроницаемых пластах, что может привести к выслаиванию активных компонентов в зоне контакта. Поэтому, раствор композиции ПАВ марки МЛ загущается либо полиакриламидом, либо водорастворимыми эфирами целлюлозы.

Таким образом, первая порция растворяющего вещества мицеллярный раствор и загущенный раствор композиции ПАВ марки МЛ - позволяет при движении из скважины в пласт эффективно удалять с поверхности породы углеводородную пленку и асфальто-смолопарафинистые отложения, а при движении из пласта в скважину - эффективно удалять из пласта водную фазу, соответственно, и продукты реакций нейтрализации. В связи с этим проницаемость пласта по нефти со временем будет увеличиваться. Кроме того, первая порция растворяющего вещества в условиях неоднородности по проницаемости пластов будет частично ограничивать поступление

кислотного раствора в высокопроницаемые пласты, что связано с тем, что вязкость мицеллярного раствора и загущенного раствора композиции ПАВ марки МЛ, выше

кислотного раствора.

Добавка растворяющего вещества (раствора композиций ПАВ марки МЛ) в кислотный раствор позволяет снизить скорость растворения карбонатной породы кислотой,

0 а также снизить межфазное натяжение на границе углеводород-кислотный раствор, что обеспечит растворение еще не удаленных АСПО.

Вторая порция растворяющего вещест5 ва - раствор композиции ПАВ марки МЛ - обеспечивает хорошее состояние призабой- ной зоны пласта, ранее уже обработанного, за счет непроникновения в данный пласт малоэффективных продавочных жидкостей.

0 Кроме того, и первая порция растворяющего вещества (мицеллярный раствор и загущенный раствор композиции ПАВ марки МЛ) и смесь кислотного раствора с растворителем (МЛ-72, МЛ-80)и вторая порция

5 растворяющего вещества (раствор композиции ПАВ марки МЛ) являются однофазными жидкостями - растворами на водной основе. Поэтому, при закачке предлагаемых составов в обводненную скважину не будет

0 наблюдаться резкого снижения проницаемости как при закачке многофазных растворов.

Пример. Кислотную обработку проводят на нефтяной скважине со следующи5 ми характеристиками:

Глубина скважины2460 м

Интервал перфорации 2365 - 2400 м Пластовая температура53°С

Пластовое давление14,6 МПа

0 Эксплуатационная колонна146 м

НКТ диаметром 73 мм спущены до глубины2350 м

Дебит скважины6,8 т/сут

при обводненности85%.

5 Основным технологическим параметром для расчета процесса является объем кислотного раствора.

Используемый объем раствора зависит от объема, который использовали в пред0 ыдущей обработке. Например, при предыдущей кислотной обработке было использовано 12 м кислотного раствора. Поэтому, при воздействии необходимо использовать не менее 12 - 15 м3 кислотного

5 раствора (для дальнейших расчетов принимает 15 м ). По объему кислотного раствора можно рассчитать объемы других порций. Например, для конкретных геолого-промысловых условий необходимо, соответственно, соотношение порций 1 : 0,3 : 1 0,5. Тогда

в скважину закачать 15 м3 мицеллярного раствора, 4,5 м3 загущенного раствора МЛ- 80, 15 м3 кислотного раствора и 7,5 м раствора МЛ-80. В качестве мицеллярного раствора используется раствор карпатола. Для приготовления 15м мйцеллйрного раствора используют 3,55 м3 21%-ного по активному веществу раствора карпатола и 11,45 м3 воды, что позволяет получить 5%- ный по активному веществу раствор. Для приготовления 4,5 м загущенного 0,3%-но- го раствора МЛ-80 необходимо использовать 0,0135 м3 МЛ-80, 2,3 кг карбоксиметилцеллюлозы и 4,48 м воды. Для приготовления 15 м 10%-ного раствора соляной кислоты необходимо использовать 5 м3 30%-ного раствора 0,075 MJ МЛ-80 и 9,925 м3 воды. Для приготовления 7,5 м раствора МЛ-80 необходимо использовать 0,375 м3 МЛ-80 и 7,125 м3 воды. После проведения подготовительных работ в скважину последовательно нагнетают 15 м 5%-ного по активному веществу раствора карпатола, 4,5 м° раствора, содержащего 0,3% МЛ-80 и 0,5% КМЦ, 15 м3 10%-ного раствора соляной кислоты с добавкой 0,5% МЛ-80 и 7,5 м3 0,3%-ного раствора МЛ-80. Последнюю порцию раствора продавливают пластовой водой в объеме, равном объему колонны НКТ, то есть 7 м .

Использование данного способа за период сохранения эффекта его действия на одной скважине позволяет добыть дополнительно 560 т нефти.

Формула изобретения Способ комбинированной кислотной обработки пласта, включающий последовательное нагнетание в скважину первой

порции растворяющего вещества, смеси водного кислотного раствора с растворителем и второй порции растворяющего вещества, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обработки обводненного пласта за счет полного удаления с поверхности породы углеводородной пленки,асфальтосмолопарафиновых отложений и продуктов реакции нейтрализации кислоты, в качестве первой порции растворяющего вещества нагнетают последовательно 2 - 15%-ный мицеллярный раствор и раствор поверхностно-активного вещества марки МЛ, загущенный полимером до достижения вязкости не менее вязкости мицеллярного раствора, а в качестве второй порции растворяющего вещества - 0,1 - 0,5%-ный водный раствор поверхностно-активного вещества марки МЛ, а в смеси кислотного водного раствора с растворителем

в качестве растворителя используют поверхностно-активное вещество марки МЛ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Соляная или плавиковая,

или серная, или сульфаминовая кислота, или их смесь 1,0 - 80;

Поверхностно-активное

вещество марки МЛ0,1 - 1,0;

ВодаОстальное.

Сущность изобретения: последовательно в скважину нагнетают 2-15%-ныймицелляр- ный раствор и раствор поверхностно-активного вещества марки МЛ, смесь водного кислотного раствора с растворителем и 0,1 - 0,5%-ный раствор поверхностно-активного вещества марки МЛ, В качестве растворителя используют поверхностно-активное вещество марки МЛ. В смеси кислоты и растворителя компоненты взяты при следующих соотношениях, мае.%: соляная или плавиковая или серная или сульфаминовая кислота или их смесь 1,0 - 80,0; поверхностно-активное вещество марки МЛ 0,1,0, вода - остальное.