Раствор для вскрытия продуктивных пластов Советский патент 1982 года по МПК C09K7/02 

Изобретение относится к Ьурению скважин, в частности к растворам, предназначенным для сохранения проницаемости продуктивных пластов сложного трещинно-кавернозно-порогового строения, при их вскрытии.

При строительстве скважин продуктивный пласт вскрывается дважды: в процессе ее бурения и при перфорации обсадной колонны. Главным направлением в предупреждении ухудшения проницаемости пласта при вскрытии является применение высококачественных растворов.

Известен ряд растворов, для вскрытия продуктивных пластов, например, на нефтяной основе с полимерными добавками р J.

Однако применение указанного раствора снижает проницаемость призабойной зоны.

Наиболее близким к предлагаемому является раствор для вскрытия продуктивных пластов, содержащий твердую

фазу, воду и поверхностно-активное вещество Zj.

Недостатком этого раствора является то, что при вскрытии коллекторов трещинного типа глинистые растворы, утяжеленные баритом или другими утяжелителями, далеко проникают в пласт и очень опасны в отношении возможностей отложения в микротрещинах, осаждающихся из раствора твердых частиц. Кроме того, в момент образования перЛ орационных каналов наличие в жидкости твердой фазы в виде глинистых частиц и частиц утяжелителя приводит к возникновению прочных барьеров и пестов и, в конечном счете, полной кольматации самих каналов. В результате снижения проницаемости и гидропроводности микротрещины пластовая фильтрация в ряде случаев снижается до нуля, что приводит к удлинению сроков освоения скважин и резкому уменьшению их продуктивности. Цель изобретения - снижение коль матации призабойной зоны и увеличение коэффициента восстановления проницаемости пласта. Поставленная цель достигается тем, что раствор дополнительно содержит гидроксид натрия, а в качест ве твердой фазы естественный органи ческий сапропель, при следующем соотношении компонентов, вес.%: Сапропель4-6 Гидроксид натрия 3-5 Поверхностно-активное вещество 0,1-0,2 ВодаОстальное Введение в раствор ПАВ-ОП-10 при вскрытии пласта обеспечивает в момент перфорации снижение поверхност ного натяжения на границе жидкость порода, а также улучшает смачивающи и отмывающие свойства последнего. Низкое содержание твердой фазы в жи кости физически достигается за счет особо благоприятных структурно-меха нических и химических свойств органического сапропеля, с содержанием органического вещества до 80, а именно: плотность твердой фазы (1,5-1,7) тонкодисперсное состояние (размер частиц 0,05 мм); равномерное распределение твердых минеральных частиц в гидролизованно гумусовой массе. При пластовом давлении и температуре (для условий Белоруссии р (30-50). МРа; Т (33 ) органические гумусовые, вещества приобретают способность полностью гидролизоваться в щелочной среде, при этом резко возрастает по вижность раствора, который в метостабильной жидкой фазе способен лег извлекаться из пласта, например выноситься нефтью.. Таким образом,пр производстве кумулятивной перфораци на таком растворе песты и тампоны не образовываются бовсе. Для приготовления исследуемых растворов используют органический сапропель , химический состав которо го следующий: Влажн&сть, УО 95 Содержание органического вещества, 86,2 Зольность, 13,8 Валовый состав,золы, на сухое вещест-, во SiOj. . 9,2 CaO + IlgO SOj Микроэлементы,мг/кг рН Битумы, % на сухое веществоЦ,2 Гуминовые вещества, % на ОБ (органическое вещество)З, Гуминовые кислоты,% на ОВ7,1 Легкогидролизуемые соединения,I на сухое вещество33,6 Гидролитическая кислотность, мг-экв/100 г 2,5 Сумма обменных оснований, мг-экв/100 г 85,8 Степень насыщенности оснований, % 77, Для создания щелочной среды в забойных условиях сапропель обрабатывался раствором гидроксида натрия. С целью выявления оптимального количества гидроксида натрия, необходимого для гидролиза гумино;ВЫх веществ в забойных условиях, исследуют блокирующее влияние на рласт раствора, обработанного разлимным количеством щелочи, при этом, содержание последней в общем объеме колеблется от 2 до 6% в расчете на сухое вещество. Сравнительные данные приведены в табл.1. Как видно из табл.1, наименьшее блокирующее влияние на пласт при перфорации оказывает раствор на основе сапропеля, содержащий k% гидро,ксида натрия в расчете на сухое вещество. В табл.2 показаны составы испытываемых растворов. Для выявления оптимального соотношения ингредиентов предлагаемого раствора используют физико-химические свойства растворов, имеющих различный состав (см.табл.2). В табл.3 даны физико-химические свойства предлагаемого раствора при различном содержаний ингредиентов. Как видно из табл.3 наилучшими физико-химическими свойствами для условий вскрытия пласта обладает состав № 3. В табл.4 показаны сравнительные данные физико-химических характеристик предлагаемого раствора с известным.

Физико-химические свойства предлагаемого раствора сравнивают с аналогичными данными, полученными в идентичных условиях при испытании известных растворов для вскрытия пласта обычно применяемых на практике (см. табл. 4).

Исследование блокирующего влияния этого раствора на первоначальную проницаемость пласта проводится ,на установке УИПК-ВМ с подключением .дополнительных блоков, обеспечиваю:щих создание режимов депрессии и дренирования,. В опытах используют искусственные и естественные образцы. Для приближения лабораторных исследований к пластовым условиям образцы подвергают всестороннему гидрообжиму, составляющему 10,0 Мра. , Через об|3азец керна с проницаемостью, замеренной предварительно по керосину, .фильтруется раствор в течение 2 ч при перепаде давления в 5,0 МРа., Режим дренирования осуществляется на керосине с кратным замещением объема порового пространства.

Блокирующее влияние оценивают по коэффициенту восстановления проницаемости

где К - фазовая проницаемость до обработки;

К - фазовая проницаемость после обработки.

Сравнительные данные по кольматации пласта при испытании-данного раствора и известных аналогов представлены в табл.5.

Как видно из табл.5 коэффициент восстановления проницаемости пласта при использовании настоящего раствора составляет примерно 12%,а глубина кольматации 1,8 см, что значительно лучше, чем у приведенных аналогов.

Толщина корки, образующаяся на поверхности образца находится в обратно-пропорциональной зависимости от проницаемости коллектора, т.е. чем тоньше корка, тем выше проницаемость. Толщи.на корки при использовании данного раствора в З- раза меньше, чем при использовании аналогов.

Данный раствор может быть использован при вскрытии пластов с АВПД (аномально-высокое пластовое давление) при почти полном исключении отрицательных кольматирующих эффектов.

Приготовление нового раствора просто и использование его в 2-3 раза более экономично, чем всех применяемых до настоящего времени

10)

0,05

Остальное

0,15

0,2

0,5

ОстальОсталь- Остальноеное ное

Таблица 3

Мел 20

звестный

D

Бентонит 7 Нефтепродукт 50

ПАВ и стабилиз. 1

Вода Остальное

2 Бентонит 7 Каолинит 7

Барит 10, ПАВ и стаб. 1

Вода Остальное

Таблица 4

itO

1,10

32

10

Ы5

935522

Высокопроницаемые (100Формула изобретения

Раствор для вскрытия продуктивных пластов, содержащий твердую фазу, воду и поверхностно-активное вещество, отличающийся тем, что, с целью снижения кольматации призабойной зоны и увеличения коэф10Продолжение табл.

Т а блица 5

,фициента восстановления проницаемости пласта, он дополнительно содер жит гидроксид натрия, а в качестве .твердой фазы - естественный органический сапропель при следующем соотношении компонентов , вес.%: Сапропель ,Q-6,Q Гидроксид-натрия 3,0-5,0

1193552212

Поверхностно-ак-1. Авторское свидетельство СССР

тивное вещество 0,1-0,2н 2522il, кл. С 09 К 7/06, IBS.

ВодаОстальное2. Овнатанов Г.Т. Вскрытие и обИсточники информации,работка пласта. М., Недра, 1970,

принятые во внимание при экспертизе s с. 130-135 (прототип).