Способ селективной изоляции притока пластовых вод Советский патент 1993 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам изоляции притока пластовых вод в скважину, и может применяться при строительстве и эксплуатации нефтяных скважин.

Целью изобретения является упрощение процесса изоляции водонасыщенных пластов горячих скважин при одновременном обеспечении качества изоляции.

Цель изобретения достигается тем, что согласно способу селективной изоляции притока пластовых вод, закачивают в пласт смесь реагентов, в качестве которых используют отход нефтепродукта - тяжелую смолу пиролиза нефтяного сырья на основе трициклических ароматических углеводородов, содержащих алкенильиые заместители, и безводный хлористый алюминий с концентрацией 1,5-5,0%.

При продавливании через колонну труб смеси реагентов. приготовленной на поверхности, в призабойную зону горячей скважины с температурой более 80°С она растворяется в нефти, и вымывается при освоении и эксплуатации, В конечном счете сохраняется фильтрационная характеристика продуктивной нефтенасыщенной части пласта. Проникновение тяжелой смолы в присутствии хлористого алюминия в водо- наеыщенную зону данной скважины приводит к образованию в порах и каналах указанной зоны закупоривающей массы, вязкость которой возрастает вплоть до полной потери текучести. Причем, продукт реакции гидрофобизирует стенки пор и каналов, что дополнительно снижает их проницаемость по воде, ограничивая тем самым приток воды в скважину.

Выбранные значения температуры обрабатываемой призабойной зоны обусловлены результатами лабораторных исследований, которыми установлено, что при 80°С и выше за период 2...6 ч вязкость продукта реакции тяжелой смолы пиролиза нефти и безводного хлористого алюминия (в количестве 1,5...5,0%) достигает более 600 мПа с и образуется закупоривающий материал. При указанной концентрации хлорио

СП

ю

«яД

стого алюминия предотвращается образование нерастворимой твердой фазы. Причем смесь реагентов в начале продавливания в пласт имеет низкую вязкость, обеспечивающую хорошее проникновение ее в пористую среду даже в самых неблагоприятных условиях и достаточную глубину насыщения обводненной зоны, Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать следующий вывод. Заявляемый способ отличается тем, что упрощается процесс селективной изоляции за счет одновременной закачки через колонну труб исходных реагентов, смешанных на земной поверхности в точной пропорции, причем закупоривающий материал образуется в забойных условиях горячих скважин в водонасыщенной зоне из смеси тяжелой смолы пиролиза нефтяного сырья и хлористого алюминия. Полученный материал обладает высокими водоизолирующмми свойствами и не влияет на производительность скважины, т.к. удаляется из нефтяного пласта. Сокращается период ожидания образования закупоривающего материала, при котором работа с кважины остановлена, Таким образом, сравнение предлагаемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволяет сделать заключение об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом способе селективной изоляции притока пластовых вод, и признать его соответствующим критерию существенные отличия.

Предложенный способ.изоляции водо- насыщеиных пластов осуществляется обычны м.и технологическими приемами и техническими средствами, используемыми при строительстве, ремонте и эксплуатации добывающих скважин.

В скважину с целью проведения изоляционных работ спускают бурильные или на- сосно-компрессорные трубы. Нижний конец колонны устанавливают ниже зоны изоляции, на Т-2 м. Начинают-процесс зака- чиванием по колонне при открытом затруб- ном пространстве смеси изоляционных реагентов. После выхода в затрубное пространство против изолируемого пласта за- трубное пространство закрывают и продавливают раствор в пласт продавочной жидкостью требуемого объема, Затем скважина оставляется под конечным давлением нагнетания на определенный промежуток времени для реагирования и повышения вязкости изолирующего материала, обусловленный забойной температурой и количеством безводного хлористого алюминия.

Селективное действие изоляционного материала заключается в образовании заку- поривающей,массы в порах и каналах водонасыщенной зоны. При продавливании

смеси реагентов в призабойную зону они растворяются в нефти, содержащейся в пла сте. При этом его проницаемость сохраняется. Проникновение тяжелой смолы пиролиза нефтяного сырья в присутствии

хлористого алюминия в водонасыщенный пласт вызывает образование зоны, насы- щённой массой, вязкость которой возрастает вплоть до полной потери текучести. Причем; изоляционный материал гидрофовизирует стенки пор и каналов, что снижает их проницаемость по воде, ограничивая тем самым приток воды в скважину.

: В таблице приведены результаты исследований свойств предлагаемого состава,

Из нефтенасыщённой зоны продукт реакции тяжелой смолы и хлористого алюминия растворяется и вымывается нефтью, при освоении и эксплуатации скважины. : Для установления эффективности пред- дагаемого способа определяли снижение проницаемости кернов месторождений стандартным методом при фильтрации через них воды и нефти до и после обработки образца горной породы изоляционным составом.... . Рассмотрим пример осуществления способа. Через водонасыщенный керн Вос- точно-Сургутской площади, имеющего проницаемость 83- под давлением 1,0

МПа фильтруют изоляционный состав (содержание безводного хлористого алюминия 3,5%). После полного насыщения керна раствором помещают в автоклав и выдерживают при температуре 80°С в течение 4 ч под

давлением 20 МПа. Затем путем обратной фильтрации определяют проницаемость керна по воде. Фильтрация воды через керн не наблюдалась при повышении давления до 15 МПа.

Через нефтенасыщенный керн Само- тлорского месторождения, имеющего проницаемость 140- 10 мкм , под давлением 1,0 МПа фильтруют изоляционный состав, (содержание безводного хлористого алюминия 5,0%). После насыщения керна раствором его выдерживают в автоклаве при температуре 80°С в течение 6 ч. Затем путем обратной фильтрации при перепаде давления 1,0 МПа определяют проницаемость

керна по нефти, которая через. 20 ч оказ§- лась практически на прежнем уровне (125 10 3мкм2),

Предлагаемые реагенты недорогие и недефицитные. Смола является отходом пирелиза нефтяного сырья. Имеет низкую температуру застывания, что особенно важно при использовании его. на месторождениях Западной Сибири. Реализация способа позволит осуществить утилизацию отходов с большим экономическим эффектом и устранить один из факторов загрязнения окружа- ющей среды в районе расположения нефтеперерабатывающего комбината.

Предлагаемый способ обеспечивает значительное уменьшение проницаемости водонасыщенной зоны и в.то же время практически не влияет на производительность скважины, т.к. легко удаляется из нефтяного пласта. Согласно предварительным расче- том средняя стоимость одной операции по изоляции вод с применением предлагаемого способа примерно такая же, как и с применением известного способа (прототипа).

Преимуществом предлагаемого спосо- ба является то, что он обладает более высб- ким селективным изоляционным эффектом и более технологичен. Его внедрение дает возможность улучшить экономические показатели нефтедобычи за счет сохранения естественной проницаемости нефтенасыщенного пласта, снижения затрат времени и средств на освоение скважин, их длитё/гё- ной эксплуатации в нормальном технологическом режиме.

Создание условий для повышения производительности скважины позволяет снизить себестоимость добычи тонны нефти.

Формула изобретения Способ селективной изоляции притока пластовых вод, включающий закачку в пласт отхода нефтепродукта и хлорсодержащего реагента, образующих в пластовых условиях закупоривающий материал, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса изоляции горячих скважин при одновременном обеспечении качества изоляции, в качестве отхода нефтепродукта используют тяжелую смолу пиролиза нефтяного сырья на основе три циклических ароматических углеводородов, содержащих алкенильные заместители,-а в качестве хлорсодержащего реагента - безводный хлористый алюминий с концентрацией 1,5- 5,0%, причем тяжелую смолу и хлористый алюминий закачивают одновременно.

Использование: нефтедобывающая промышленность . Сущность изобретения: готовят смесь отхода нефтепродукта и хлорсодержащего реагента. В качестве отхода нефтепродукта используют тяжелую смолу пиролиза нефтяного сырья на основе трициклических ароматических углеводоро-. дов. содержащих алкенильные заместители, а в качестве хлорсодержащего реагента - безводный хлористый алюминий с концентрацией 1,5-5%. При закачке смеси в пласт образуется в пластовых условиях закупоривающий материал, обеспечивающий качество изоляции. Способ прост при его использовании, 1 табл.