Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ВЫСОКОПРОНИЦАЕМЫХ ИНТЕРВАЛОВ ПЛАСТА

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам изоляции высокопроницаемых интервалов пласта путем закачки в пласт полимерной суспензии [1].

Недостатками известного способа являются недостаточная прочность изолирующего материала и небольшая длительность эффекта изоляции.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ селективной изоляции высокопроницаемых интервалов пласта, включающий закачку в скважину суспензии водорастворимого полимера со сшивателем в инертной углеводородной жидкости с продавкой ее в пласт и закачку 0,5-1,0 мас. %-ного раствора полигексаметиленгуанидина (бактерицида) [2].

Недостатками известного технического решения являются низкая степень снижения проницаемости пласта и снижение блокирующего действия композиции во времени вследствие деструкции полимера.

В изобретении решается задача повышения степени снижения проницаемости пласта и сохранения во времени блокирующих свойств полимер-суспензионной композиции (ПСК).

Задача решается тем, что в способе селективной изоляции высокопроницаемых интервалов пласта, включающем закачку в скважину суспензии водорастворимого полимера с добавкой в инертной жидкости и продавку ее в пласт раствором метацида (бактерицида), согласно изобретению осуществляют закачку суспензии водорастворимого полимера в солевом растворе с добавкой бактерицида ATREN-bio, а продавку осуществляют водным раствором сшивателя в объеме не ниже 100% от объема солевого раствора (инертной жидкости).

Существенными признаками изобретения являются:

1. закачка водорастворимого полимера с добавкой в инертной жидкости;

2. продавка инертной жидкости в объеме не ниже 100%;

3. закачка в качестве инертной жидкости солевого раствора;

4. закачка в качестве добавки бактерицида ATREN-bio;

5. продавка инертной жидкости (солевого раствора) водным раствором сшивателя.

Признаки 1-2 являются общими с прототипом, признаки 3-5 являются существенными отличительными признаками изобретения.

Сущность изобретения

Закачка водорастворимого полимера в виде суспензии в инертной жидкости позволяет проводить работы по селективной изоляции высокопроницаемых интервалов пласта, поскольку размеры частиц полимера не дают им возможности проникать в низкопроницаемые интервалы. Суспензию закачивают в инертной жидкости для того, чтобы при движении по стволу скважины не происходило растворение полимера. Количество водорастворимого полимера определяется геолого-промысловой характеристикой скважины и пласта, а также свойствами самого полимера. В качестве сшивающего агента могут использоваться реагенты, имеющие в своем составе ионы поливалентных металлов Аl⁺³, Сr⁶⁺, Сr³⁺, Fe³⁺ и др. Количество выбранного сшивающего агента должно быть достаточным для сшивания полимера.

Продавку суспензии осуществляют водой. После заполнения высокопроницаемых интервалов и трещин суспензией инертная углеводородная жидкость отмывается водой. Однако углеводородная жидкость плохо отмывается водой, что замедляет растворение сшивающего агента и набухание частиц полимера на первой стадии и препятствует сшивке композиции в высокопрочный гель в дальнейшем.

Для получения сравнительных данных по известному и новому техническим решениям был проведен комплекс лабораторных исследований.

В первой серии опытов изучалось влияние концентрации солей в солевом растворе (инертной жидкости) на степень набухания полимера. В опытах использовался водорастворимый полимер РСН-1 (ТУ 20.59.59-212-14023401-2018). Эксперименты проводились по следующей программе. В мерный цилиндр помещалась навеска полимера, которая заливалась солевым раствором определенного удельного веса и замерялась высота полимерной навески. Повторно, высота навески полимера определялась через 2 часа. Результаты экспериментов приведены в таблице 1. Как видно из таблицы 1, в качестве инертной жидкости можно использовать солевой раствор удельного веса 1,14-1,18 г/см³.

Во второй серии опытов изучалось влияние добавки бактерицида ATREN-bio, который выпускается отечественной промышленностью в соответствии с ТУ 2458-011-82330939-2009 с изм. №1-6, вместо метацида на вязкость раствора водорастворимого полимера во времени. В экспериментах использовался японский водорастворимый полимер PDA-1020. Опыты проводились по следующей программе. В колбы заливали раствор полимера с добавкой метацида или бактерицида ATREN-bio, затем их выдерживали при температуре 30°С в течение 50 сут, причем периодически определяли вязкость композиции. Результаты опытов приведены в таблице 2. Как видно из таблицы 2, вязкость раствора полимера с добавкой бактерицида ATREN-bio выше, чем с добавкой метацида при тех же концентрациях полимера и добавки. Таким образом эффективность бактерицида ATREN-bio выше, чем у метацида.

Пример конкретного выполнения

В третьей серии экспериментов изучалось влияние последовательности закачки компонентов системы на ее эффективность по сравнению с прототипом. Опыты проводились на физических моделях пласта длиной 60 см и диаметром 3 см. Моделью пористой среды служил кварцевый песок фракции 0,4 мм. Предварительно модель пласта под вакуумом насыщалась пресной водой и определялась ее проницаемость по воде.

Эксперименты проводились по следующей программе. В водонасыщенную модель пласта в следующей последовательности согласно прототипу помещалось 10 см³ полимерной суспензии ПС (полиакриламид PDA-1020 - 1,5 мас. %, ацетат хрома - 0,05 мас. %, керосин - остальное), буферная оторочка пресной воды и 14 см³ раствора метацида концентрации 1,0%. Далее через модель прокачали 100 объемов пор воды и определили проницаемость модели пласта. После этого модель пласта выдерживалась в течение 50 суток при температуре 30°С и затем через модель вновь прокачали 50 объемов пор воды. В конце опыта определялась проницаемость модели пласта по воде. По предлагаемому способу в водонасыщенную модель пласта в следующей последовательности помещалось 10 см³ полимерной суспензии ПС (полиакриламид PDA-1020 - 1,5 мас. %, бактерицид ATREN-bio - 0,15 мас. %, солевой раствор удельным весом 1,18 г/см³ - остальное) и 14 см³ раствора ацетата хрома концентрацией 0,05 мас. %. Далее через модель прокачали 100 объемов пор воды и определили проницаемость модели пласта. После этого модель пласта выдерживалась в течение 50 суток при температуре 30°С и затем через модель вновь прокачали 50 объемов пор воды. В конце опыта определялась проницаемость модели пласта по воде. Результаты проведенных сравнительных экспериментов представлены в таблице 3.

Как видно из таблицы 3 эффективность предлагаемого способа выше, чем у прототипа.

Таким образом, использование предлагаемого способа селективной изоляции высокопроницаемых интервалов пласта позволяет исключить попадание изолирующего материала в низкопроницаемые интервалы, получить более прочный водоизолирующий материал в высокопроницаемых интервалах пласта, который сохраняет свои прочностные свойства в течение более длительного времени, увеличивая тем самым длительность эффекта изоляции. Продавку раствора сшивателя рекомендуется осуществлять раствором ПАВ для очистки низкопроницаемых интервалов и повышения их производительности.

Источники информации

1. Патент РФ №1728469, Е21В 33/13, 1994

2. Патент РФ №2127797, Е21В 33/13, 1998