Результат интеллектуальной деятельности: СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА ТЕРРИГЕННЫХ КОЛЛЕКТОРОВ

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к составам для обработки призабойной зоны пласта (ПЗП), в частности терригенных коллекторов, и может быть использовано с целью восстановления проницаемости призабойной зоны пласта и повышения производительности эксплуатационных скважин на месторождениях и подземных хранилищах газа (ПХГ).

Известен состав для кислотной обработки призабойной зоны низкопроницаемого терригенного пласта (патент РФ №2388786, C09K 8/78, опубл. 10.05.2010), содержащий, мас.%:

Недостатком указанного состава является то, что при обработке ПЗП терригенного коллектора, содержащего карбонатные вещества, при использовании соляной и плавиковых кислот в результате реакции с кварцем, глиной и карбонатной породой образуются плохо растворимые и нерастворимые осадки геля кремниевой кислоты, фторидов и фторсиликатов, которые приводят к значительному снижению проницаемости коллектора.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому составу (прототипом) является состав для обработки призабойной зоны пласта (патент РФ №2047757, E21B 43/27, опубл. 10.11.1995), содержащий нитрилотриметилфосфоновую кислоту, дихлорид-бис-(N,N-диметил-N-карбодецоксиметил-N-этиленаммония) сульфид и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Недостатком данного состава является невысокая эффективность обработки терригенного коллектора, обусловленная малой концентрацией кислотного состава и, как следствие, слабым физико-химическим воздействием известного состава на глинистые породы терригенных коллекторов.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка состава, позволяющего восстановить проницаемость коллектора до значения, близкого к первоначальному, за счет удаления глинистых кольматирующих образований.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности очистки ПЗП терригенных коллекторов путем улучшения проницаемости ПЗП за счет разрушения коагуляционных структурных связей между глинистыми образованиями.

Данный технический результат достигается за счет того, что состав для обработки призабойной зоны пласта, содержащий фосфоновую кислоту, поверхностно-активное вещество и воду, для обработки терригенных коллекторов в качестве фосфоновой кислоты содержит оксиэтилидендифосфоновую кислоту, а в качестве поверхностно-активного вещества - альфа олефинсульфонат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

На производительность скважины большое влияние оказывает состав бурового раствора, используемого при вскрытии продуктивного горизонта. В процессе бурения скважин поровое пространство околоствольной части пласта кольматируется твердой фазой бурового раствора, проницаемость призабойной зоны снижается за счет образования фильтрационной корки, проникновения фильтрата бурового раствора, а также диспергирования и набухания составляющих скелета горной породы. Для восстановления проницаемости продуктивного пласта на практике применяют кислотные составы, обладающие различными физико-химическими свойствами.

Для приготовления предлагаемого состава для обработки ПЗП используют следующие компоненты: воду, оксиэтилидендифосфоновую кислоту и альфа олефинсульфонат натрия. В лабораторных условиях кислотный состав готовят следующим образом: в эксикатор наливают расчетное количество воды, добавляют в нее взвешенное на аналитических весах расчетное количество оксиэтилидендифосфоновой кислоты, перемешивают с помощью лабораторной мешалки до полного растворения, после чего постепенно добавляют расчетное количество альфа олефинсульфонат натрия и перемешивают смесь в течение 5 минут.

Оксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФК) - порошок белого цвета с сероватым или бежевым оттенком, относится к классу фосфоновых кислот, обладающих высокой комплексообразующей способностью и стойкостью к гидролизу. ОЭДФК хорошо растворяется в воде, кислотах, щелочах, метаноле и этаноле. Выпускается промышленностью по ТУ-2439-363-05763441-2002.

Альфа олефинсульфонат натрия (АОС) получают сульфированием альфаолефинов фракции C₁₂-C₁₄, C₁₄ с последующей нейтрализацией, Анионное ПАВ представляет собой прозрачную до желтоватого цвета жидкость с содержанием активного вещества не менее 35%. Страна-производитель - Китай.

Исследование влияния известного и предлагаемого составов на восстановление проницаемости заглинизированных образцов проводили на лабораторной установке, описанной в патенте РФ №96962, G01N 1/004, опубл. 20.08.2010.

Последовательность проведения эксперимента заключается в следующем. После формирования рабочего образца (внутреннюю часть сетчатого цилиндра заполнили навеской кварцевого песка диаметром 0,5-0,6 мм, периферийную часть - 0,1-0,2 мм и уплотнили засыпку нажимными гайками) сверху профильтровывали через него воду, замеряли расход и определяли начальный коэффициент проницаемости образца при заданном перепаде давления, который рассчитывали по формуле

где µ - коэффициент динамической вязкости прокачиваемой среды, Па·с;

l, d - длина и диаметр рабочего образца, м;

P - давление на входе, Па;

Р_ат - атмосферное давление, Па;

Q - расход жидкости, м³/с.

При том же перепаде давления через образец профильтровывали глинистый раствор плотностью 1070 кг/м³, определяли расход (Q) и рассчитывали коэффициент проницаемости (k) образца после глинизации по формуле (1). Далее продавливали исследуемый кислотный состав в образец и оставляли жидкость в покое на реагирование в течение 6 ч. После окончания реагирования прокачивали воду в обратном направлении и определяли коэффициент проницаемости образца после воздействия на него кислотным составом при заданном перепаде давления. Разброс данных, полученных при повторных опытах, не превышал 10%.

Сущность изобретения поясняется таблицей, в которой приведены полученные экспериментальным путем значения коэффициентов проницаемости после обработки заглинизированных образцов известным и предлагаемым составами.

Из результатов, приведенных в таблице, следует, что содержание ОЭДФК в количестве от 12÷15 мас.%, а АОС - 3÷5 мас.% (пп. 3, 5, 6 таблицы) является оптимальным для достижения технического результата.

Как видно из таблицы, применение предлагаемого состава для обработки ПЗП терригенных коллекторов позволит повысить эффективность обработки и увеличить производительность скважин в 2-2,5 раза по сравнению с известным составом.