Способ изоляции проницаемого пласта, сложенного терригенными породами Советский патент 1993 года по МПК E21B33/13 

Изобретение относится к нефтегазодо- бывающей промышленности, в частности, к способам изоляции проницаемых пластов, сложенных терригенными породами. Способ может быть также использован при изо- ляции проявляющих и поглощающих пластов в процессе бурения скважин и пластов, содержащий трещины с большими зазорами и протяженностью.

Целью изобретения является повышение эффекта изоляции проницаемых пластов за счет увеличения объема кристаллического осадка и повышения адГе- зии осадка к породе,

Указанная цель достигается тем, что в известном способе изоляции проницаемого пласта, сложенного терригенными породами, путем последовательного закачивания в пласт осадкообразующего реагента и жидкого стекла, согласно изобретению, в качестве осадкообразующего реагента

используют ал.юмохлорид - отход производства алкилирования бензола пропиленом со стадии отмывки реакционной массы раствором AlCla в количестве 1 м.ч. к 2,5-4,5 м.ч. жидкого стекла плотностью от 1,150 до 1,465 г/см3.

Жидкое стекло - водный раствор силиката натрия, выпускаемый в соответствии с ГОСТ 13078-81 С массовой долей двуокиси кремния 27,0-33,1% в зависимости от марки, представляет собой густую жидкость . желтого, серого или коричневого цвета без Механических включений и примесей плотностью 1,36-1,50 г/см3.

Алюмохлорид - продукт, получаемый при отмывке раствором хлористого алюминия реакционной массы в процессе алкилл- рования бензола пропиленом, является отходом, производства изопропилбензола и выпускается в соответствии с ТУ 38.102163- 84. Это жидкость светло-желтого или серого

со

о

Јь

ел

N 00

.

ы

цвета с зеленоватым оттенком плотностью 1,181-1,247 г/см3 с содержанием основного вещества в пересчете на AlCb в пределах 200-300 г/л, обладает кислотными свойствами.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

В лабораторных условиях были проведены эксперименты по обоснованию наибо- лее оптимальных соотношений применяемых реагентов, а также по оценке качества изоляции пористой среды.

Исходные продукты;

- стекло натриевое жидкое по ГОСТ 13078-81 плотностью 1,465 г/см3;

. алюмохлорид по ТУ 38,102163-84, плотностью 1,2 г/см ;.

- пластовая вода девонских пластов Туймазинского месторождения, содержащая хлориды Са, Мд и Na в количестве соответственно 65.5; 16,0 и 71,3 г/л, плотностью 1,185 г/см3.

«Исследования проводились при температуре 20°С.

Для-оценки экспериментов были использованы следующие метбдики:

- количество образующегося кристаллического осадка определяли замером объемов исходных реагентов и осадка при их смешении в мерных цилиндрах;

- адгезию осадка к поверхности кварца (стеклянные палочки и стаканчики) определяли качественно под напором струи воды;

- закупоривающую способность пористой среды определяли в процессе последовательной фильтрации реагентов через образцы искусственного песчаника диаметром 40 мм. длиной 50 мм и объемом пор от 12,5 до 13,6 см3, изготовленные на основе тетраэтилсиликата. После насыщения образца пластовой водой его устанавливали в кернодержателе и определяли начальную проницаемость при перепаде давления 0,05-0,10 МПа. Затем через образец в прямом направлении (например, снизу вверх) последовательно фильтровали в различных сочетаниях жидкое стекло и алюмохлорид. Фильтрация реагентов начиналась при перепаде давления 0,2 МПа; при значительном снижении скорости фильтрации (до величины, близкой к нулю) перепад давления постепенно увеличивался до 0.3; 0,4; 0,6 И 0,7 МПа. По окончании фильтрации реагентов в направлении, обратном их фильтрации, фильтровали воду, насыщавшую образец, при перепаде давления последовательно 0,1; 0,2 и 0.3 МПэ. При этом В несколько раз увеличивали время фильтрации. Закупоривающую способность оценивали по степени снижения начальной проницаемости образца.

В табл.1 и табл,2 приведены результаты экспериментов.

Из данных табл.1 следует, то максимальный объем кристаллического осадка получается при смешении жидкого стекла плотностью от 1,150 г/см3 до 1,465 г/см3 и алюмохлорида плотностью 1,2 г/см3 в объ- 0 емком соотношении от 2,5:1 до 4,5:1. При использовании стекла меньшей плотности (например, 1,13 г/см3) для достижения достаточного эффекта изоляции необходимо увеличить количество стекла в смеси, что технически нецелесообразно.

Параллельно определяли адгезию осадка к кварцевой поверхности. Во всех 13-ти экспериментах осевшие на поверхности стеклянных палочек или стаканчиков кристаллы силиката алюминия не смываются под напором струи воды и с трудом удаляются скальпелем.

Из данных табл.2 видно, что последова- „тельная фильтрация жидкого стекла и алюмохлорида в любой последовательности приводит к практически полному закупориванию пористой среды, В первых двух опытах конечная проницаемость нулевая, в трех последующих составляет десятые доли процента от начальной.

Ниже приведен пример практической реализации предлагаемого способа.

С целью отключения в скважине верхнего пласта, представленного терригенными породами и вскрытого перфорацией на глубине 1238,2-1244,7 м, за обсадную колонну последовательно было закачано 0,4 м3 пресной воды; 3,5 м3 алюмохлорида плотностью 1,2 г/см , 0,3 м3 пресной воды; 2,5 м3 жидкого стекла плотностью 1,2 г/см3 и 0,3 м3 пресной воды.

Работы проводились следующим образом. После перекрытия нижележащих пластов песчаной пробкой до глубины 1255 и промывки скважины была определена приемистость подлежащего изоляции пласта. Затем в скважину были спущены 73-мм НКТ до глубины 1230 м, через которые последовательно были закачаны алюмохлорид и жидкое стекло, ограниченные и разделенные буферами из пресной воды указанного выше объема. Минимальный объем буфера из пресной воды определен, исходя из объема 146 мм обсадной колонны между башмаком НКТ и подошвой интервала перфорации (0,180 м3). До доведения первого буфера из пресной воды до башмака НКТ закачивание алюмохлорида производилось при открытом затрубном пространстве, после чего последнее было закрыто. Закачива5

0

5

0

5

0

5

0

5

ние алюмохлорида в пласт происходило при давлении 6,5-7,5 МПа, с началом закачива- ния в пласт жидкого стекла давление зака- чивания достигло. 12,0 МПа. После снижения давления на устье скважины до атмосферного и промывки ее до уровня песчаной пробки была проведена опрессовка обсадной колонны, подтвердившая успешность проведенных РИР: обсадная колонна герметична при давлении 15,0 МПа. Формула изобретения Способ изоляции проницаемого пласта, сложенного терригенными породами, путем

0

последовательной закачки в пласт осадко- образующего реагента и жидкого стекла, отличающийся тем. что, с целью повышения эффекта изоляции за счет увеличения обье- ма кристаллического осадка и повышения адгезии осадка к терригенной породе, в качестве осадкообразующего реагента используют алюмохлорид - отход производства алкилирования бензола пропиленом со стадии отмывки реакционной массы раствором хлорида алюминия в количестве 1 мас.ч. к 2,5-4,5 мас.ч. жидкого стекла плотностью 1,150-1,465 г/см3.

.

Таблица

Использование: эксплуатация и бурение скважин. Сущность: последовательная закачка в пласт осадкообразующего реагента и жидкого стекла, причем в качестве осадкообразующего реагента использую алюмох- лорид - отход производства алкилирования бензола пропиленом со стадии отмывки реакционной массы раствором с количестве I м,ч. к 2,5-4,5 м.ч. жидкого стекла плотностью от 1,150 до 1,465 г/см3. 2 табл. (Л С

Зависимости объема образующегося осадка при смешении жидкого стекла сэлюмох- лоридом от плотности жидкого стекла и соотношения реагентов в смеси

Закупоривающая способность пористой среды

Начальная проницаемость образца , мкм

Фильтруемый реагент ; его плотность г/см3; (направление фильтрации)

0,646

0.195

0,486

АХ ; 1,2; (снизу вверх) ЖС; 1,2; (снизу вверх) О, Пл.В; 1, 035 ; (сверху вниз)

АХ; 1,2; (снизу вверх) ЖС; 1,2;(снизу вверх) Пл.В; 1, 185;(сверху вниз)

ЖСЗ; 1,2;(снизу вверх) АХ ; 1,2;(снизу вверх) Пл, В; 1,185; (сверху вниз)

Таблица 2

Конечная проницаемость образца , мкм2

Нулевая

Нулевая

0,0017

(0,3 % от начальной)

Условные обозначений ; Пл. В - пластовая вода ; О.Пл.В - опресненная пластовая вода

; АХ - алюмохлормд ; ЖС - жидкое стекло.

Продолжение таблицы 2