Раствор для гидроразрыва нефтегазонасыщенного пласта Советский патент 1979 года по МПК E21B43/26 

(54) РАСТВОР ДЛЯ ГИДРОРАЗРЫВА НЕФТЕГАЗОНАСЫЩЕННОГО ПЛАСТА

Изобретение относится к области добычи нефти и газа, в частности к увеличению проницаемости разрабатываемых нефтесодержащих пластов посредством осуществления гидроразрыва пласта.

Известна жидкость для гидравлического разрыва нефтегазосодержащего пласта, состоящая из воды и добавки, снижающей одновременно вязкость и величину потерь давления на трение 1.

В качестве добавки рекомендуют использовать трехзвенный полимер: акриловая кислота - акриламид - диацетон - акриламид.

Однако падение вязкости после осуществления гидроразрыва пласта происходит в течение длительного времени, что удлиняет промежуток времени между обработкой жидкостью и развертыванием добычных работ.

Известен также раствор для гидроразрыва нефтегазонасыщенного пласта, включающий воду и добавку, в качестве которй используют природные смолы, крахмал и другие материалы 2.

Однако известный раствор имеет длительное время снижения вязкости при наличии указанных добавок н высокую водоотдачу.

Целью изобретения является ускорение снижения вязкости раствора и noHHH-LeHHe

водоотдачи.

Достигается это тем, что в качестве добавки он содержит карбоксиалкилкрахмал при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Карбоксиалкилкрахмал 0,3-5,0

ВодаОстальное

Исходным продуктом для получения карбоксиалкилкрахмала, например карбоксиметилкрахмала, служит крахмал, который

этерифицируется галогензамещенными алкилкарбоновыми кислотами, в частности монохлоруксусной кислотой.

Полученный таким образом карбоксиметилкрахмал растворим на холоде в воде и

образует высоковязкий гель. Было обнаружено, что требуемая концентрация карбоксиметилкрахмала в воде должна находиться в пределах 0,3-5,0%, предпочтительно 0,4-2,4%.

Кроме того, было обнаружено, что карбоксиметилкрахмал может быть использован при температуре забоя скважины 60-

200°С. Предпочтительным является температурный диапазон 80-150°С.

На земной поверхности в течение трехдневного старения не было отмечено существенного падения вязкости. Эксперименты показали, что гель из карбоксиметилкрахмала в водном растворе может быть деструктурирован в рекомендованном интервале температур, не оставляя после себя никаких остатков.

Благодаря предложенному использованию карбоксиметилкрахмала в воде с учетом содержания соли в воде можно при обработке, связанной с гидравлическим разрывом пласта, в значительной степени регулировать или же сокращать такие параПример 2. В табл. 2 приведены свойства геля из карбоксиметилкрахмала в воде при термической нагрузке через 3 ч. Пример 3. С действием термической нагрузки изменяется несущая способность Таблица 2

метры геля, как вязкость, несущую способность по песку и время блокирования.

Пример 1. Карбоксиметилкрахмал растворим на холоде в воде. Будучи добавленным в воду, он сразу же сильно повышает вязкость. Продукт растворяется полностью спустя 5-10 мин.

После 15-мивутного времени перемеи ивания образуется гомогенная высоковязкая жидкость, которая претерпевает одночасовое последующее набухание.

В табл. 1 показана зависимость вязкости от концентрации при комнатной температуре, после одночасового, одно-, двух- и трехсуточного старения, при скорости деформации (Д) 480 с- и 160 с-1.

Эксперимент при температуре 120°С проводился в резервуаре под давлением.

Пример 4. В табл. 5 приведена зависимость характеристик потери жидкости геля из карбоксиметилкрахмала в воде от заданных давлений и температур. геля карбоксиметилкрахмала по песку в воде. Эксперименты для измерения скорости осаждения песка осуществлялись по типу стандартного метода испытания жидкостей для гидравлического разрыва пласта (рекомендуемая Техническая Методика для оценки жидкостей для гидравлического разрыва пласта, метод испытания, разработанный Американским институтом нефти, РП 39, июль, 1960 г.). Результаты измерения при комнатной температуре, при температуре 80 и 120°С приведены в табл. 3 и 4. Таблица 3

Способ измерения с целью определения коэффициентов отдачи жидкости осуществлялся по типу стандартного метода испытания жидкостей для гидравлического разрыва пласта.

Примечание: S-начальные потерн, мл/см ; Q s-кумулятивное количество фильтрата спустя 25 мин, мл; С-коэффициент отдачи жидкости, .

Пример 5. Изменение проницаемости пробы породы после деструкции геля из карбоксиметилкрахмала в воде подтверждается нижеследующим экспериментом.

Применялся керн песчаника. Геометрические размеры керна составляли: диаметр 3 см и длина 3,4 см. Использовался гель из карбоксиметилкрахмала в воде с концентрацией 18 г/л. Температура эксперимента составляла 120°С. После измерения исходной проницаемости с применением азота гель спрессовывался. Кумулятивный объем продавленной жидкости составил 22,7 мл по истечении 36 мин.

После двухчасового периода прессования производилось измерение обратной проницаемости с использованием азота. Отмечалось ухудшение порядка 15%. Повторное измерение обратной проницаемости по истечении десятичасового стандартного промежутка времени не дало ухудшения проТаблица 4

Коэффициент отдачи жидкости, имеющий значения около 1-10 м/Умин, считается хорощим, более низкие значения считаются отличными.

Таблица 5

сравнению с исходной проницаемости по ницаемостью.

Ф о р м } л а изобретения

Раствор для гидроразрыва нефтегазонасыщенного пласта, включающий воду и добавку, отличающийся тем, что, с целью ускорения снижения вязкости раствора и понижения водоотдачи, в качестве добавки он содержит карбоксиалкилкрахмал при следующем соотнощении компонентов, вес. %:

Карбоксиалкилкрахмал 0,3-5,0 ВодаОстальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент США № 3592266, 166-238, опубл. 1971.