Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при обработке призабойной зоны пласта при добыче нефти и газа.

Одним из основных объектов при добыче газа являются отложения сеномана, представленные слабосцементированными песчаниками и алевролитами.

Одной из главных причин, сдерживающих разработку газовых залежей сеномана, является вынос песка из продуктивного пласта, который значительно усиливается при обводнении продуктивного пласта водой. Вынос песка в ствол скважины приводит к снижению ее дебита или полной остановке скважины.

Известен способ крепления призабойной зоны пласта, основанный на закачке в интервал перфорации водных растворов хлорида кальция от 2 до 3 мас.% плотностью от 1150 до 1200 кг/м³ и выдержке под давлением в течение от 12 до 16 ч (А.К. Ягофаров, A.M. Курамшин, С.С. Демичев. Интенсификация притока нефти из скважин на месторождениях Западной Сибири. Тюмень. Изд-во «Слово». 2000, с.202-203).

Недостатком этого способа является то, что эффективность его применения очень кратковременна, способ может быть использован в скважинах с ограниченным выносом песка.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ крепления призабойной зоны пласта, включающий введение в скважину материала для экзотермической реакции с последующей прокачкой через него соляной кислоты и выдержкой во времени (RU 2305765 C1, МПК E21B 43/32, C09K 8/88 (2006.01)). В качестве материала для экзотермической реакции используют опилки алюминия, при этом первоначально прокачивают водный раствор карбоксиметилцеллюлозы, вводят в него расчетное количество опилок алюминия и измельченной сырой резины, полученный раствор продавливают в призабойную зону, после чего закачивают 20% соляную кислоту.

Недостаток этого способа - низкая надежность крепления призабойной из-за отсутствия надежного сцепления вулканизированной резины с породами, неполная вулканизация резины в продуктивном пласте, так как часть алюминия не реагирует с соляной кислотой и температуры экзотермической реакции недостаточно для полной вулканизации резины.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение выноса песка при эксплуатации скважин.

Технический результат - повышение надежности крепления призабойной зоны.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе крепления призабойной зоны пласта, включающем введение в скважину водного раствора карбоксиметилцеллюлозы с опилками алюминия и измельченной сырой резины, последующую прокачку через него соляной кислоты при соотношении алюминия и соляной кислоты вес.ч. соответственно 25,0:75,0% и выдержку во времени, особенностью является то, что при приготовлении водного раствора карбоксиметилцеллюлозы в него дополнительно вводят уксуснокислую медь при следующем соотношении компонентов, мас.%: карбоксиметилцеллюлоза - 1,5, алюминий - 14,5, уксуснокислая медь - 3,2, сырая резина - 11,6, вода - остальное.

Способ осуществляют следующим образом.

Спускают в скважину насосно-компрессорные трубы (НКТ) с пакером, например, 2ПД-ЯГ, который устанавливают на 2-3 м выше интервала перфорации, башмак НКТ устанавливают в середине интервала перфорации. В цементировочном агрегате приготавливают раствор карбоксиметилцеллюлозы. Вводят в него расчетное количество алюминия, уксуснокислой меди и сырой резины. Затем раствор продавливают в пласт, а по НКТ закачивают 20% соляную кислоту. Оставляют скважину на реагирование в течение четырех часов.

Экзотермическая реакция между алюминием и соляной кислотой идет с выделением тепла (4,7 кДж/кг). Уксуснокислая медь выступает в данном случае катализатором реакции алюминия с соляной кислотой, так как удаляет с поверхности алюминия пленку окиси, что способствует увеличению скорости реакции и вовлечению в процесс реагирования всего количества алюминия, находящегося в растворе, что способствует повышению температуры экзотермической реакции.

При взаимодействии соляной кислоты и алюминия при введении уксуснокислой меди выделяется большое количество водорода, происходит повышение температуры до 170°C и начинается процесс вулканизации резины.

При взаимодействии сырой резины с углеводородами - нефтью, газоконденсатом происходит частичное растворение сырой резины и прилипание ее к стенкам породы.

Образовавшаяся в призабойной зоне резина будет иметь пористую структуру за счет растворения алюминия в соляной кислоте и выделения водорода в процессе экзотермической реакции.

После остановки скважины на реагирование в течение четырех часов НКТ поднимают на высоту 50-100 м, скважину промывают и осваивают.

Экспериментальное обоснование способа проводилось с использованием кварцевого песка, из которого состоят песчаники сеноманских отложений месторождений Севера Западной Сибири.

Отобранную пробу песка засыпают в цилиндрический контейнер, сжимают эффективным давлением от 9,6 до 11 МПа и моделируют начальную нефтегазонасыщенность.

Устанавливают цилиндрический контейнер в кернодержатель, моделируют пластовые условия, определяют проницаемость образца по керосину. В водный раствор карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ - 1,5%, вода - 69,2%) добавляют 14,5% - опилок алюминия, 3,2% - уксуснокислой меди и 11,6% - сырой резины, перемешивают в миксере в течение 10 мин для лучшего распределения в растворе составляющих раствора. Закачивают приготовленный раствор в образец со стороны фильтрации соляной кислоты. На следующем этапе закачивают в образец соляную кислоту в количестве, рассчитываемом для того, чтобы прореагировал весь алюминий, закачанный в образец, исходя из стехиометрического соотношения: 25,0% - алюминия и 75,0% - соляной кислоты.

Оставляют на реагирование на четыре часа. В конце опыта моделируют условия освоения скважины. Образец с противоположной стороны закачки соляной кислоты промывают керосином при давлении, равном депрессии при освоении скважины, - 5 МПа в количестве от 3 до 4 объемов пор и определяют его проницаемость.

В результате проведенных работ (данные приведены в таблице) показано, что при введении расчетного количества уксуснокислой меди, проницаемость, образующейся зоны устойчивых пород после обработки понизилась незначительно от 1,26% от первоначальных значений проницаемости образца.