×
29.03.2019
219.016.f252

СПОСОБ ОГРАНИЧЕНИЯ ПОДОШВЕННЫХ ВОД И ЗАКОЛОННЫХ ПЕРЕТОКОВ В ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СКВАЖИНАХ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способам ограничения подошвенных вод и заколонных перетоков в эксплуатационных скважинах. В способе, включающем закачку в скважину воды, раствора нафтената натрия, повторение процедуры не менее 3 раз, осуществляют закачку цементного раствора с добавлением нафтената натрия, а вначале в скважину закачивают раствор нафтената натрия, воду, затем дополнительно алюмохлорид. Объемное соотношение нафтената натрия и алюмохлорида может составлять 4:1. Технический результат - повышение эффективности способа за счет эффекта гидрофобизации порового пространства, увеличения количества образующегося тампонирующего материала, его термостабилизации в условиях высоких пластовых температур (выше 80°С) и создания более надежного изоляционного экрана. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам ограничения и изоляции зон водопритока в нефтяные и газоконденсатные скважины, путем чередующейся закачки в скважину компонентов гелеобразующих веществ.

Известен способ ограничения водопритока пластовых вод в скважину, включающий последовательную закачку в обводненный пласт порциями дизельных или масляных щелочных отходов и водного раствора хлористого кальция [см. SU 1328488 A1, Е21В 43/32, 1987]. В основе способа лежит физико-химическое превращение отхода щелочного дизельного или масляного в твердую массу при контакте его с пластовой водой, активированной хлористым кальцием.

К недостаткам этого способа относятся низкие структурно-механические и адгезионные свойства образующегося тампонирующего материала.

Эти недостатки устранены в способе ограничения подошвенных вод и заколонных перетоков в эксплуатационных скважинах, выбранном нами в качестве прототипа [см. RU №2172825 C1, Е21В 43/32, 2000] и включающем промывку скважин и порционную закачку в нее воды, цементного раствора и хлористого кальция, предусматривающем, что в скважины через вскрытый фильтр закачивают раствор соли поливалентного металла (хлористого кальция), затем воды, далее раствора нафтената натрия или калия или их смесь, данную процедуру повторяют не менее 3 раз, после чего закачивают цементный раствор, затворенный на воде, водоцементное отношение которого составляет 0,2-0,6, в объеме 0,5-2 м3 на 1 м мощности пласта с добавлением в количестве 0,5-10% от объема цементного раствора дополнительного раствора нафтената натрия или калия или их смеси с соотношением нафтенат : вода 1:2 с последующим продавливанием в скважину всей массы пластовой водой из расчета 1-2 м3 на 1 м мощности пласта, затем проводится промывка скважины, герметизация устья и выдержка под давлением 24 ч.

К недостаткам прототипа можно отнести то, что образующийся в результате химической реакции между растворами нафтената натрия и хлористым кальцием тампонирующий материал недостаточно устойчив к действию высокой температуры пласта (80°С). Продукты взаимодействия реагентов характеризуются небольшим количеством выхода осадка (закупорочного материала), в связи с чем не обладают достаточными структурно-механическими свойствами и водоудерживающей способностью, со временем подвергаются размыву пластовой водой, что в свою очередь снижает срок эксплуатации образующегося изоляционного экрана.

Технический результат предлагаемого способа ограничения подошвенных вод и заколонных перетоков в скважинах - повышение эффективности способа за счет эффекта гидрофобизации порового пространства, увеличения количества образующегося тампонирующего материала, его термостабилизации в условиях высоких пластовых температур (выше 80°С) и создания более надежного водоизоляционного экрана.

Этот результат достигается тем, что способ ограничения подошвенных вод и заколонных перетоков в скважину включает те же самые технологические операции, что и по прототипу, отличается последовательностью закачки реагентов для формирования водонепроницаемой зоны и применением в качестве раствора соли поливалентного металла-алюмохлорида. Таким образом, способ включает последовательную закачку в скважину вначале раствора нафтената натрия, затем в качестве буфера - воды, далее раствора соли поливалентного металла-алюмохлорида, при этом объемное соотношение нафтената к алюмохлориду составляет 4:1, данную процедуру повторяют не менее 3 раз, после чего закачивают цементный раствор, затворенный на воде, водоцементное отношение которого составляет 0,2-0,6, в объеме 0,5-2 м3 на 1 м мощности пласта с добавлением в количестве 0,5-10% от объема цементного раствора дополнительного раствора нафтената натрия или калия или их смеси с соотношением нафтенат : вода 1:2 с последующим продавливанием в скважину всей массы пластовой водой из расчета 1-2 м3 на 1 м мощности пласта, затем проводится промывка скважины, герметизация устья и выдержка под давлением 24 ч.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что отличительные признаки нового способа ограничения подошвенных вод и заколонных перетоков в скважину являются необходимым и достаточным условием, характеризующим новизну объекта изобретения, а именно последовательность закачки реагентов для формирования водонепроницаемой зоны и применение в качестве раствора соли поливалентного металла - раствора алюмохлорида.

Предлагаемая последовательность закачки реагентов, в первую очередь, раствора нафтената натрия, способствует синергетическому эффекту обработки пласта, а именно наличие углеводородов в составе нафтената натрия позволяет гидрофобизировать поровое пространство пласта, снижая фазовую проницаемость по воде, что наряду с последующим образованием в результате взаимодействия с раствором алюмохлорида тампонирующего материала снижает вероятность прорыва воды.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества изоляции водопритоков в скважины за счет гидрофобизации порового пространства, увеличения количества тампонирующего вещества и его прочности в условиях высоких пластовых температур.

Раствор нафтената натрия представляет собой водный раствор натриевых солей нафтеновых кислот в смеси с минеральным маслом. Основой технического продукта является мылонафт высоковязких нефтей асидол. Мылонафт имеет мазеобразную консистенцию, легко растворяется в воде, его цвет изменяется от светло-коричневого до темно-коричневого. Получают мылонафт из продуктов переработки нефти путем щелочной обработки дистиллятов, очищенных серной кислотой, или обработкой соответствующих дистиллятов нефти (керосинового, солярового) раствором едкого натра. Водные растворы мылонафта обладают поверхностно-активными свойствами, моющим действием, хорошей эмульгирующей способностью. Натриевые соли нафтеновых кислот в результате реакции с электролитами, растворенными в пластовой воде, образуют объемный осадок, создающий непроницаемый экран для воды.

Алюмохлорид является многотоннажным отходом производства, побочным продуктом процессов нефтехимического синтеза согласно ТУ 38.302163-89. Алюмохлорид представляет собой прозрачную жидкость, содержащую 20-25% масс. основного вещества или порошок светло-желтого или зеленоватого цвета со слабым запахом соляной кислоты. Алюмохлорид относится к малоопасным соединениям (IV класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76), малоагрессивен, не замерзает при низких температурах.

Рассчитать стехиометрически количество осадка при взаимодействии нафтената с растворами солей не представляется возможным. Для определения оптимального соотношения реагентов, при котором наблюдается образование максимального количества осадка, полученного при взаимодействии водных растворов солей поливалентных металлов (по прототипу - хлорида кальция и предлагаемого - хлорида алюминия) и раствора нафтената натрия были проведены следующие лабораторные исследования. В пробирки наливали водные растворы солей по 10 см3, затем добавляли водный раствор нафтената натрия по схеме, приведенной в таблице 1. После окончания реакции определили объем выпавшего осадка, внеосадочной жидкости и рН среды. В результате исследований определено объемное соотношение нафтената натрия к раствору алюмохлорида 4:1, обеспечивающее максимальный по массе и объему выход осадка. При взаимодействии данных реагентов при прочих равных условиях и равных объемных соотношениях (4:1) прирост выхода осадка по объему составляет 30%, по массе 25% по сравнению с раствором хлористого кальция по прототипу. Водородный показатель рН среды внеосадочной жидкости чрез 24 часа восстанавливается до 8. Далее проведено термостатирование при температуре 80°С смеси реагентов в объемном соотношении 4:1 нафтената натрия и хлорида кальция (по прототипу) и нафтената натрия и алюмохлорида (по предлагаемому способу). В первом случае наблюдается постепенное растворение осадка под действием температуры.

Увеличение выхода осадка (тампонирующего материала) по сравнению с прототипом при взаимодействии реагентов происходит в связи с особыми химическими свойствами хлорида алюминия, молекулы которого имеют димерное строение с ковалентным числом 4 (Al2Cl6). В растворах соли алюминия гидролизуются с образованием комплекса:

При взаимодействии гидролизованной формы алюмохлорида с натриевыми солями нафтеновых кислот образуется прочный комплекс. По прототипу хлористый кальций, участвуя в обменной реакции, присоединяет две молекулы нафтената натрия, т.к. валентность кальция +2, тогда как хлористый алюминий присоединяет четыре молекулы нафтената натрия.

Одновременно в промытых зонах возможно образование осадка гидроокиси алюминия Al(ОН)3, который адгезирует на поверхности поровых каналов, дополнительно создавая водонепроницаемую зону.

Для методов ограничения водопритока основными параметрами, определяющими объем фильтрации пластовой воды в скважину за единицу времени, являются коэффициент проницаемости пород призабойной зоны коллектора по воде после проведения мероприятий по водоизоляции и минимальный градиент давления фильтрации.

Способ проверен в лабораторных условиях на установке трехфазной фильтрации, позволяющей моделировать термобарические условия пласта. Предлагаемая рецептура опробована на образцах керна, предварительно насыщенных пластовой водой при температуре 80°С. Первоначально замеряли проницаемость водонасыщенных моделей по газу, по воде, затем осуществляли закачку растворов реагентов и после выдержки на реакцию реверсно замеряли проницаемость по воде. По результатам лабораторных исследований изоляционный эффект по предлагаемой рецептуре изобретения составляет 65-94%, при этом минимальный градиент фильтрации воды остался на прежнем уровне. По прототипу изоляционный эффект составляет 35%, при этом минимальный градиент фильтрации воды снизился в 1,5 раза (табл.2). На фиг.1, 2, 3 приведены графики динамики изменения коэффициента фильтрации образцов кернов в процессе моделирования водоизоляции по прототипу и по предлагаемому способу изобретения.

Как видно из приведенных данных, использование растворов нафтената натрия и алюмохлорида приводит к достижению более совершенного технического результата, повышению изоляционного эффекта в промытых зонах высокотемпературных пород-коллекторов и, в конечном итоге, повышению добывных параметров скважин.

Результаты определения объемного количества осадка, полученного при взаимодействии водных растворов солей поливалентных металлов и раствора нафтената натрия
Таблица 1
№ опытаНаименование раствора металла Vраствора = 10 см3Объем водного раствора нафтената натрия, см3Объем раствора общий, см3Объем фильтрата, см3Объем осадка, см3рН фильтрата, ед. рНПримечание
1Водный раствор хлористого кальция 20% (по прототипу)101918,80,27,5При прочих равных условиях и равных объемных соотношениях (4:1) прирост выхода осадка по объему 30%
2152422210
3202926,82,210
4303836,41,611
5404943,85,211
6Водный раствор алюмохлорида 20%102018,11,93
7152521,63,43
8203026,53,54
9304035,44,64
10405043,26,84

Таблица 2
Способ обработкиПроницаемость после обработки, мкм2Минимальный градиент давления фильтрации, МПа/м
Предлагаемый0,006-0,0027,13
Прототип0,0133,6

1.Способограниченияподошвенныхводизаколонныхперетоковвэксплуатационныхскважинах,включающийзакачкувскважинуводы,растворанафтенатанатрия,повторениепроцедурынеменее3раз,послечегоосуществляютзакачкуцементногорастворасдобавлениемнафтенатанатрия,отличающийсятем,чтовначалевскважинузакачиваютрастворнафтенатанатрия,воду,затемдополнительноалюмохлорид.12.Способпоп.1,отличающийсятем,чтообъемноесоотношениенафтенатанатрияиалюмохлоридасоставляет4:1.2
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 15 items.
10.01.2013
№216.012.1957

Способ подготовки попутного нефтяного газа

Изобретение относится к подготовке попутного нефтяного газа для подачи его в газлифтную систему и в межпромысловый коллектор - транспортный трубопровод - и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтегазоперерабатывающей и других отраслях промышленности. Обеспечивает повышение эффективности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471979
Дата охранного документа: 10.01.2013
27.01.2013
№216.012.1ec1

Способ сбора и подготовки продукции нефтяных скважин

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при промысловой подготовке сырой нефти. Способ сбора и подготовки нефти к транспорту, включающий трехступенчатую сепарацию водогазонасыщенной нефти из скважин с компримированием отсепарированного газа на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473374
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.03.2019
№219.016.e519

Стационарная система технического обслуживания перехода магистрального трубопровода через дорогу

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для технического диагностирования и обслуживания магистральных трубопроводов в местах их пересечений с железными или автомобильными дорогами. К защитному футляру магистрального трубопровода подсоединяют патрубок,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002349824
Дата охранного документа: 20.03.2009
20.03.2019
№219.016.e663

Аппаратура для измерения линейных деформаций магистрального трубопровода

Изобретение относится к технической диагностике трубопроводов и может быть использовано для обнаружения напряженно-деформированных участков магистральных трубопроводов в условиях вечной мерзлоты. Техническим результатом, получаемым от использования изобретения, является повышение точности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002334162
Дата охранного документа: 20.09.2008
29.03.2019
№219.016.eec0

Способ определения коэффициента фильтрации горных пород

Сущность: вертикально размещают в емкости с жидкостью образец горной породы и трубку из прозрачного материала, открытую с обоих концов. Осуществляют фильтрацию через образец жидкости и регистрацию одновременно в емкости и трубке изменения уровня жидкости во времени, по которому рассчитывают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002276780
Дата охранного документа: 20.05.2006
29.03.2019
№219.016.ef2a

Присадка к дизельному топливу, дизельное топливо

Настоящее изобретение относится к составу присадки к дизельному топливу и дизельному топливу нефтяного или газоконденсатного происхождения, содержащему эту присадку. Присадка содержит до 50% алкил (С-С) нитрата и до 100 полимера этилена или его сополимера с альфа-олефинами С-С с мол. массой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002280068
Дата охранного документа: 20.07.2006
29.03.2019
№219.016.ef2b

Присадка к дизельному топливу, дизельное топливо

Настоящее изобретение относится к области нефте- и газохимии, конкретно к составу присадки к дизельному топливу и дизельному топливу, содержащему эту присадку. Присадка к дизельному топливу содержит до 75% алкил (C-C) нитрата, 0,1-15% алкилсукцинимида, где алкил C-C, и до 100 сополимера...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002280067
Дата охранного документа: 20.07.2006
29.03.2019
№219.016.ef2d

Присадка к дизельному топливу, дизельное топливо

Настоящее изобретение относится к области нефте- и газохимии, конкретно к составу присадки к дизельному топливу и дизельному топливу нефтяного или газоконденсатного происхождения, содержащему эту присадку. Присадка к дизельному топливу содержит до 55 % алкил (С-С)нитрата, 0,1-15%...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002280069
Дата охранного документа: 20.07.2006
29.03.2019
№219.016.ef2e

Способ изоляции притока пластовых вод

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к снижению обводненности газовых, нефтяных и газоконденсатных скважин. В способе изоляции притока пластовых вод, включающем закачку растворов хлористого кальция и соли серной кислоты, содержащих эквивалентные количества...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002280757
Дата охранного документа: 27.07.2006
29.03.2019
№219.016.ef32

Способ автоматического управления процессом охлаждения сырого природного газа

Изобретение относится к технологиям обеспечения оптимальных режимов функционирования аппаратов воздушного охлаждения (АВО) сырого природного газа и может быть использовано на дожимных компрессорных станциях газовых промыслов Крайнего Севера для предотвращения гидратообразования в теплообменных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002285283
Дата охранного документа: 10.10.2006
+ добавить свой РИД