Способ селективной изоляции высокопроницаемых интервалов в скважине Советский патент 1992 года по МПК E21B33/138 E21B43/32 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам селективной изоляции высокопроницаемых промытых пропластков в призабойной зоне нагнетательных скважин и для ограничения водопритока в добывающие скважины.

Известен способ изоляции высокопроницаемых интервалов в скважине путем закачки оторочек полиакриламида (ПАА) и сточной воды.

Недостатком такого способа является низкая эффективность для высокопроницаемых пластов.

Известен способ чередующейся закачки на основе гипаноформалиновой смеси и минерализованной воды.

Недостатком известного способа является сложность в приготовлении, высокая токсичность, а также быстрый вынос тампо- нажного материала с продукцией скважин,

что значительно снижает его эффективность и дополнительно осложняет работу установок подготовки нефти.

Известен способ на основе закачки оторочек ПАА - глинистой суспензии.

Недостатком такого способа является недостаточно высокая эффективность.

Известен способ селективной изоляции высокопроницаемых интервалов в скважине путем последовательной закачки оторочек водных растворо в полимера - гипана и водных растворов, содержащих ионы металла с валентностью больше двух.

Недостатком известного способа является недостаточно высокая эффективность.

Цель изобретения заключается в повышении эффективности способа за счет увеличения селективности блокирования высокопроницаемых интервалов.

XI

Осл

со о

Сл)

Это достигается последовательной закачкой водных растворов, полимера и минерализованной воды, причем в качестве водного раствора полимера используют раствор, содержащий 0,01-0,1 мас.% полиметил метакрилата, модифицированного моноэтаноламином в диметилформатиде, при этом водный раствор минеральных солей содержит солей 40-240 г/л.

При увеличении или уменьшении концентрации полимера способ теряет свою эффективность из-за ухудшения селективности снижения проницаемости высокопроницаемых пропластков.

Полиметилметакрилат, модифицированный моноэтаноламином в среде диме- тифлормамидз, является водорастворимым полимером формулы

имеет молекулярную массу 2,8 -10 у е. и применяется в качестве компонента буровых растворов.

Неожиданный положительный эффект достигается за счет коагуляции полимера в минерализованной воде при образовании полимерных глобул с ионами минеральных солей, способных селективно изолировать высокопроницаемые пропласты, что связано с размером образующихся полимердис- персных частиц.

Для экспериментальной проверки эффективности способа в сопоставленных условиях была приведена серия лабораторных экспериментов на водонасыщен- ной двупластовой модели. Проницаемость низкопроницаемого пласта составила 0,12- 0,16 мкм2, высокопроницаемого - 1,07- 1,36 мкм . Длина модели - 500 мм, диаметр - 30 мм. Пористая среда была представлена кварцевым песком различного фракционного состава, за счет чего достигалась неоднородность по проницаемости.

На первой стадии опытов в модель подавалась вода и устанавливалось распределение фильтрационного потока (R) согласно проницаемостей пористых сред по воде. На второй стадии подавались растворы реагентов в соответствующих концентрациях. Общий объем растворов реагентов (полимер и минерализованная вода) не превышал 0,3 от суммарного объема пор пласта. Оценку эффективности воздействия последовательной закачки химреагентов производили

по безразмерному параметру распределения R QB/QH, где QB - расход жидкости по высокопроницаемому пласту; QH - расход жидкости по низкопроницаемому пласту.

5Пример 1. Насыпную модель несообщающихся неоднородных пластов с прони- цаемостями 0,120 мкм2 и 1,08 мкм2 длиной 500 и диаметром 3 мм насыщают пресной водой до стабилизации дебитов, соответст0 вующих проницаемостям моделей по воде, после чего закачивают последовательно оторочку раствора Флучана в пресной воде с концентрацией 0,05 мас.%, объемом 0,15% Vnop, после чего минерализованную

5 воду с минерализацией 240 г/л, объемом 0,15% Vnop. Затем определяют параметр распределения фильтрующей воды, который составил 3,1.

Результаты остальных опытов приведе0 ны в таблице.

Как видно из таблицы, оптимальной областью применения Флучана является 0,01-0,1%, при этом достигается перераспределение потока фильтрующейся жидко5 сти в сторону низкопроницаемого пласта в 2-2,6 раза. Необходимо отметить, что увеличение концентрации до 0,5% приводит к торцовой забивке пористой среды. Видимо, процесс коагуляции осуществляется слиш0 ком быстро, и наблюдается затухание фильтрации.

Из результатов, представленных в таблице, также видно, что эффективность способа на основе закачки гипана и

5 минерализованных вод (прототип) для селективной изоляции высокопроницаемых интервалов существенно меньше предлагаемого способа. Причем эффективность предлагаемого способа превышает извест0 ный как в условиях, когда валентность металла в растворе осадителя более трех, примеры 1-12, таблица, так и в условиях эксперимента с моделью пластовой воды (катионы Na+, Са2+, Mg2+), что значительно

5 проще и технологичнее для реализации в промысловых условиях.

Более высокая эффективность Флучана по сравнению с гипаном, видимо, объясняется его большей насыщенностью функци0 опальными группами, которая достигается в результате модификации полиметилметак- рилата моноэтаноламином.

Кроме того, растворы Флучана обладают высокой стойкостью к окислительной и

5 механической деструкции, биоцидными свойствами, что обеспечивает также их высокую стойкость к биодеструкции. Стабильность растворов Флучана в условия призабойной зоны пласта является дополнительным преимуществом, т.к. позволяет

увеличивать время технологического эффекта после обработки скважины.

Пример реализации технологии последовательной закачки раствора Флучана с минерализованной водой.

Очаговая нагнетательная скв. 1584 Са- банчинской площади НГДУ Бавлынефть имеет следующие характеристики: интервал 1140,8-1151,6 м в разрезе имеет два пропластка, эксплуатирумых единым филь- тром: I пропласток - мощность 5 м, 11 - 5,8 м. С проницаемостью I пропластка 0,540 мкм2, II пропластка 0,810 мкм . Средняя проницаемость 0,725 мкм2. Пористость 22%. Приемистость скважины 780 м3/сут, с вязкостью воды ju 1 МПа с и радиусом закачки 200 м.

Требуется определить расход реагента и объем закачки раствора с целью снижения приемистости по пропластку в 2,5 раза.

Метод реализации.

Расчет ведется по уравнению стационарной фильтрации для случая многослойного уплитура по формуле Дюпюи

27ГКГ1 ( Рс Рпл )

Q

Р

In

Rc

Фактический коэффициент распределения равен

Qi

Озак

582 198

2,93.

По таблице описания для R 3,14 концентрация Флучана составляет 0,05 мас.%, минерализация воды - 240 г/л, в соотношении объемов оторочек полимера и минерализованной воды 1:1. При этих параметрах вязкость оторочки заглушенного раствора составляет 30 .

Определяется объем по высокопрони- цаемости пласта

Vnop Я mh (Rk2 - rc2) 3,14 0,22 5,8 (2002 - -0,07522) 160000м3

Удельное сопротивление после прокачки смеси и закачки воды

Р

//см 30

1

30.

Необходимый объем закачки заглушенного раствора из условия равного сопротивления

Изобретение при эксплуатации скважин на нефть и газ осуществляют следующим образом. В скважину закачивают равные объемы водных растворов полимера и минеральной соли. В качестве водного раствора полимера берут раствор полиметилметак- рилата, модифицированного моноэтанола- мином с концентрацией 0,01-0,10 мас.%, водный раствор минеральной соли содержит 40-120 г соли на 1 л воды. 1 табл. сл С

где Q - расход жидкости, м /сут;

Рс, Рпл - соответственно давление закачки и пластовое, МПа;

RO - радиус оторочки, м;

г0 - радиус скважины, м;

/г - вязкость нефти, МПа с.

Определяются фактическое распределение закачки по пропласткам из формулы Дюпюи

Q2 0.810 10 12 -5.8 4.698 0.1

0,540 5

2,7

1,74.

Фактическая приемистость по пропласткам

« -тй-ш- 3 0.2 Q - Qi 780-284 496 м3/сут.

Фактическая закачка в высокопроницаемый пласт по условию задачи

0.3Јк 198м3/сут. До t,5

Расход по низкопроницаемому пласту составит

01 780-198 582 м3/сут.

30

160000 30

5330м3.

Фактический объем закачки загущенного раствора с учетом оттока в первый пласт

0Ф 5330 + j 6686 м3, о,9о

Расход раствора Флучана

V 0Ф« С 6686- 0,334 т .

Технология. На нагнетательной скв. 1584 проводится комплекс геофизических или гидродинамических исследований. Определяются параметры пласта и призабой- ной зоны. На скважине производится установка пакера выше кровли на 5-10 м, производится опрессовка на РДОп 1,25 Рраб агрегатом ЦА-320. Затем подготовленный раствор Флучана нагнетается в пласт в концентрации 0,05 мас.% в количестве 3343 м . Закачка минерализованной воды в

концентрации 240 г/л в объеме 3343 м производится в той же последовательности. Продавка осуществляется закачиваемой водой.

При проведении промысловых работ перед закачкой реагента в случае необходимости можно прокачать определенное количество пресной воды. Такой буфер должен способствовать увеличению проникновения реагента в пласт и предотвратить запечатывание прискважинной зоны.

В случае обработки опресненных скважин можно использовать соленые воды заданной минерализации, а также раствор индивидуальных солей (Na+, Ca2+, Mg24).

Промышленная реализация предложенного способа не требует разработки дополнительного оборудования и технологических операций и может осуществляться согласно РД 39-23-1187-84, составленного для полимерно-глинистых суспензий на основе полиакриламида.

Зависимость параметра распределения от применяемых реагентов и их концентраций

0

5

Формула изобретения Способ селективной изоляции высокопроницаемых интервалов в скважине, включающий последовательную закачку равных объемов водных растворов полимера и ми- неральных солей, от л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения его эффективности за счет увеличения селективности блокирования высокопроницаемых интервалов, в качестве водного раствора полимера используют водный раствор, содержащий 0,01-0,10 мас.% полиметилметакрилата, модифицированный моноэтаноламином в диметилформамиде, а водный раствор минеральной соли содержит 40-120 г солей на 1 л раствора.